有效射流与药型罩材料的分配关系

应用LS-DYNA及动态示踪点处理方法,研究典型聚能装药有效射流与药型罩材料的细微分配关系。取临界侵彻速度为2 km/s,将有效射流按速度分布分为高速(v j≥5 km/s),次高速(4 km/s≤v j<5 km/s),中速(3 km/s≤v j<4 km/s)和低速(2 km/s≤v j<3 km/s)4个区间段。结果显示:药型罩的有效区域为一变壁厚的薄壁锥形体,高速段为药型罩顶部内表面往里0.12倍壁厚,其低速段最厚处为药型罩内表面往里0.46倍罩壁厚,距药型罩底端约0.2倍的罩高范围内不形成有效射流。药型罩内表面材料在形成射流时呈渐进分层剥离状,有效区域与药型罩壁厚及质量比例沿罩轴线方向均为指数分布。可为高效聚能装药及复合药型罩研究提供参考。

有效射流结构模式的数值模拟

应用LS-DYNA程序及示踪点信息后处理方法,将典型小锥角药型罩沿母线方向分为4段,研究其微元在炸药爆炸驱动下的运动规律及有效射流结构模式。射流形成并稳定后,将罩质材料按速度大小分为6段,得到各段结构组成模式。结果表明,有效射流高速段由药型罩顶部材料组成,次高速段及中速段由罩中部及中下部材料组成,靠近罩底部约0.25倍罩高范围内的材料不形成射流,有效射流段为初始材料微元的管状分层分布形结构。

某成型装药射流的数值模拟与射流转化率

应用LS-DYNA及示踪点处理技术,对某一球锥罩成型装药结构的射流形成过程及射流侵彻靶板过程进行了研究,获得了有效射流沿其运动方向的速度分布、头部速度、侵彻孔几何描述等多项评估射流微元性能的重要参数。计算结果表明,对于普通强度钢质目标靶,在射流侵彻靶板过程中,常规小锥角药型罩产生的有效射流为2000m/s以上的射流段,杆式射流的临界侵彻速度值为1400m/s,从而进一步得到其射流转化率为29.65%。

成型装药射流速度梯度数值模拟

成型装药破甲战斗部是对付坚固目标的有效手段之一,速度梯度是评估成型装药射流性能的重要指标。为了对成型装药射流速度分布进行量化评估,文中应用相关数值模拟工具,对某一常规成型装药结构的射流速度梯度进行了研究,获得了罩质材料在不同时刻沿其长度方向的速度分布曲线及速度大于2000m/s的射流质量。结果表明射流在形成并稳定后,大于2000m/s的射流速度沿其长度方向基本是线性分布,与试验结果相符,说明数值模拟应用于成型装药研究的可行性及正确性。

罩顶药高影响药型罩的射流转化特性

为了给射流形成机理的深入分析及高效聚能装药结构的研究提供参考,基于分段药型罩形成射流时的杵体水回收实验,应用非线性动力学有限元软件LS-DYNA及动态示踪点处理方法研究药型罩形成射流时的材料分配关系。在数值模拟与实验结果对比有较好一致性的前提下,重点研究了无壳装药结构罩顶药高对锥形药型罩形成射流时的材料分配规律。结果表明,罩顶药高在0.2~2.0倍装药直径范围内时,等壁厚锥形药型罩形成射流时的材料分配规律均为自顶向底成指数分布。装药高度增加时,药型罩壁厚方向有更多比例的材料形成射流,而在轴向方向的材料比例不受影响。罩顶药高大于1.6倍装药直径时,射流转化率及对钢靶板穿深增幅均不明显。

聚能装药仿真专家系统研究

适应高新弹药快速研制的需求,针对已有数值模拟手段在建模及后处理过程中存在的问题,基于参数化建模及数据挖掘思想,对聚能装药仿真专家系统进行了研究与开发。仿真专家系统中引入了网格比例缩放因子,实现了参数化结构设计、自适应网格剖分的快速前处理模块;将LS-DYNA的示踪点处理功能集成了专业后处理模块,可快速及系统分析聚能装药射流作用过程中的细节。仿真实例运行结果表明该软件平台能够满足设计人员的要求。

创新引领未来

阐述了创新在当今社会对科学技术发展及生产力发展所起的重大作用。当今时代,人类社会步入了一个科技创新不断涌现的重要时期,国民财富的增长和人类生活的改善越来越有赖于知识的积累和创新,因此,对科技创新的提出是迫切要求。

杀爆战斗部对地面目标毁伤威力的评估方法及应用

研究一种实现杀爆战斗部威力场数值仿真的综合性能分析系统。按照战斗部仿真的功能要求,设计了系统总体框架、接口和模块功能。该系统实现了基于LS-DYNA计算结果的动态破片场生成,用射击迹线仿真模型确定了破片的飞行弹道。以某战斗部为例进行了算例分析,并与试验结果进行了对比。分析结果表明,仿真与试验结果基本吻合。该系统可为战斗部总体结构设计和威力评估提供帮助。

三类聚能侵彻体鱼雷战斗部对目标毁伤数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对形成三类聚能侵彻体(射流、杆式射流和自锻破片)鱼雷战斗部进行目标毁伤数值模拟及对比分析,以寻求成型装药结构对毁伤效果的影响。给出了三类聚能侵彻体在水介质中的运动规律和破甲毁伤效果,为鱼雷战斗部的设计及提高战斗部威力提供参考。

旋进侵彻弹丸数值模拟与试验研究

为了增加弹丸的侵彻深度,通过在传统卵形弹丸外表面带直槽和沟槽对混凝土靶板的侵彻破坏效能进行对比研究。基于TrueGrid建立了三种不同结构的弹丸有限元模型,应用LS-DYNA3D进行了数值模拟仿真,初步探讨三种不同结构弹丸和混凝土相互作用规律,得到了作用过程中三种不同结构弹丸的破坏效能。实验验证了理论研究和数值模拟的可行性和正确性。研究结果可为弹丸在增加侵彻深度效能优化设计上提供借鉴。

罩顶药高对有隔板聚能装药的影响

为了得到最佳罩顶药高，提高聚能装药的破甲威力，设计了7种不同罩顶药高的装药结构，利用有限元软件LS．DYNA对主药柱中的爆轰波传播、射流形成及侵彻靶板过程进行了数值模拟，并与静破甲试验结果进行了比较。随着罩顶药高的增加，侵彻深度呈现出先增加后减小的趋势。因此每种聚能装药结构均存在一个最佳罩顶药高，对于文中数值模拟及试验的装药结构，当药型罩锥角为60。时，最佳罩顶药高为22．5mm。最佳罩顶药高随着锥角的增加而增加，设最佳罩顶药高日。（opt）=TD。，当锥角口在45。～70。范围内时，y满足拟合得到的多项式：y=1．013-0．0497a＋9．63×10^-4a2一5．29×10^-6a^3。

装填材料对PELE侵彻混凝土效能影响研究

为研究惰性装填物对PELE侵彻混凝土靶板效能影响,利用有限元软件LS-DYNA对不同惰性装填物的PELE侵彻混凝土靶板进行数值模拟。结果表明:与PELE侵彻混凝土靶板相比钢靶的形成破片质量较大、速度较慢;不同装填物对靶板的破坏效能不同;尼龙装填物比橡胶对靶板破坏的面积大,破片数量多。通过实验验证了模拟结果的正确性和可靠性。

高速破甲弹破甲稳定性数值模拟与实验研究

文中采用数值模拟方法,对高速破甲弹生成的金属射流在头螺内运动过程进行了分析。在试验研究及其结果分析的基础上,通过改进头螺内腔结构,改善了射流的品质,提高了破甲稳定性,解决了高速破甲弹破甲稳定性技术问题。

聚能装药破甲弹药型罩压垮过程的数学模型

给出了描述药型罩分两阶段压垮的数学模型，该过程包含冲击波及气体动力学作用阶段。根据作用于药型罩的爆轰产物运动规律可以确定射流初始的运动学参数。实践表明这一模型对聚能装药结构的设计具有指导作用。

聚能装药金属射流形成技术研究

研究工艺、结构参数对聚能装药作用效果的影响。通过分析射流形成机理 ,建立一种全新的用于计算轴对称结构聚能装药作用效果的数学模型。给出了射流破坏的两种主要机理和射流破坏准则。根据此模型可以确定非理想结构状态下的工艺参数对聚能装药作用效果的影响。

阶梯式旋转EFP成形机理的数值研究

应用阶梯式药型罩对称凹凸结构的方法研究出一种旋转稳定而且带倾斜尾翼的EFP,利用TG建立三维有限元模型,采用非线性动力分析软件,分别对大锥角和球缺两种形式的阶梯药型罩成形情况进行模拟,最后通过对形成弹丸的外形及速度进行了分析,得出阶梯式药型罩有利于成型弹丸的飞行稳定,而且球缺罩成型情况要优于锥角罩。

双向反装甲子雷威力性能研究

采用数值模拟和试验的方法对新型双向反装甲子雷自锻破片的成形及威力性能进行了研究 ,模拟结果与实验数据基本吻合 .得到了该子雷的极限侵彻厚度 ,并对其后效进行了估计 ,表明该子雷能够满足预定的反坦克底甲的威力要求 ,从理论和试验上验证了该新型装药结构的正确性 .

高温射流对复合材料破坏过程的研究

研究复合材料在高温射流作用下的材料特性.通过测定复合材料在高温射流作用下其破坏速度的数据,对几种复合材料的稳定性进行了比较,并得出了高温射流对复合材料表面破坏的比热焓数值范围.根据比热焓值的大小可以选定理想的复合材料.

双向反装甲子雷聚能装药威力性能研究

通过试验对双向反装甲子雷聚能装药自锻破片侵彻装甲靶板的威力性能进行了研究。得到了该子雷模拟弹的极限侵彻厚度并对其后效进行了估计,试验证明该子雷能够满足预定的反坦克底甲的威力要求。

几种动态性能参数测试方法

本文提供我们掌握的几种动态性能参数测试研究方法.包括:管形壳体材料强度的动态模拟实验、材料动态屈服强度的试验测定及加速度传感器系统的动态特性考核与标定设施.