尖拱类弹丸的头形系数

定义了一个新型的用于描述一般尖拱类弹丸侵彻性能的头形系数 NL.该系数是无量纲的 ,并且具有很强的实用性和适应性 .该系数考虑了弹丸的平头效应 ,对截卵形弹丸和平板 -尖拱弹丸等复杂头形同样适用 .将该系数应用到 Forrestal侵彻方程中 ,扩大了它的应用范围 .运用修正过的 Forrestal方程 ,计算了截卵形弹丸侵彻混凝土的最终侵深 ,试验结果表明头形系数 NL 在截卵形弹丸的侵彻问题中具有许多优越性 .另外 ,系数 NL 对其它如相割尖拱和平板

任意头形弹丸侵彻地质材料的理论分析模型

为了推广Forrestal侵彻方程的应用范围 ,基于球面空腔膨胀理论 ,用分析方法推导出弹丸垂直侵彻半无限厚地质材料的侵彻方程 ,建立了任意头形刚性弹丸侵彻地质材料的理论分析模型。试验数据和数值模拟结果表明 ,该模型能对地质材料侵彻过程中的弹丸速度、加速度和最终侵深等参数作出较为准确的预估。

欧美钝感弹药技术发展现状与趋势

鉴于20世纪60~80年代四次航母重大事故和一次次弹药事故的惨痛教训,促使以美国为首的西方国家提出并决策研发钝感弹药（Insensitive M unition,IM）,走过了一条“从概念到政策”、“从定义到标准”和“从研制到装备”之路。不敏感含能材料、缓解技术、试验与评估技术等IM关键技术得到了长足发展,了解其现状及发展趋势,对于提升我国弹药的综合性能具有参考意义。

基于ABAQUS的PBX炸药烤燃试验数值计算

建立了炸药烤燃过程的三维计算模型,采用Frank-Kamenetskii模型描述炸药自热反应的放热过程,编写了ABAQUS有限元软件的用户子程序HETVAL,模拟计算了不同升温速率、装药尺寸和壳体厚度等条件下PBX炸药的烤燃过程,分析了点火位置的分布规律。计算结果表明,随升温速率的增加和装药长径比的减小,点火位置从PBX炸药内部移向边缘;随着升温速率的增加,炸药的点火时间显著缩短;装药尺寸和壳体厚度对PBX炸药点火时间和点火温度的影响较小。

一种弹体排气缓释结构设计方法与试验研究

弹体排气缓释结构是提升武器弹药热安全性的重要方法之一。文中基于弹体内炸药分解、燃烧引起的压强增长率与排气孔压强释放率之间的平衡关系,设计了一种弹体排气缓释结构,并利用自行设计的烤燃试验装置,以熔铸炸药RHT-1为研究对象,试验研究了慢速烤燃和火烧条件下排气缓释结构的作用效果。结果表明,排气缓释结构显著的降低了熔铸炸药火烧时的反应等级,同时延长了其慢速烤燃时的反应时间,相对地提高了熔铸炸药慢速烤燃时的安全性。研究结果可为弹药的装药设计提供参考。

可控旋转离散杆空间运动分析

基于理想爆轰假设和刚体运动学原理.建立了可控旋转离散杆空间运动模型。对不同尺寸、斜角的杆条进行空间运动状态分析.并和试验结果进行比较.结果表明该模型能较好地描述可控旋转离散杆空间运动状态.为可控旋转离散杆战斗部的设计提供参考。

三种破片对带壳炸药冲击起爆能力的数值分析

基于球形、平头圆柱和立方块破片撞击带钢壳炸药的模型,采用数值模拟方法,研究了带壳炸药受破片冲击起爆的基本规律,给出了带壳炸药冲击起爆的阈值速度.结果表明,除了破片几何尺寸和质量外,破片着靶姿态对冲击起爆阈值速度也有明显影响,尤其是立方块破片.

一维快速拉伸下无氧铜的动态断裂与破碎

利用电磁膨胀环技术对无氧铜环进行了不同加载电压下的动态拉伸实验。对无氧铜在破碎前出现塑性失稳——多重颈缩进行了初步分析,利用能量平衡的破碎理论给出了无氧铜环的破碎分布。三维数值模拟结果表明,颈缩区温升比非颈缩区高,且多重颈缩在环周上的分布服从泊松分布。

装填系数对破甲杀伤复合战斗部威力影响的数值模拟

为了提高破甲杀伤复合战斗部的毁伤威力,研究了装填系数对战斗部破甲和杀伤威力的影响。采用理论分析的方法,计算了战斗部装填系数从0.71增大到2.00时破片的成型和杀伤半径;采用非线性有限元软件LS DYNA,对比分析了战斗部装填系数为0.80、1.00、1.20、1.40和1.60时成型射流的破甲深度,得到了装填系数与破片杀伤半径、成型射流破甲深度的关系。结果表明,随着装填系数从0.71增大到1.86,杀伤半径从9.1m增大到10.2m;继续增加装填系数至2.00,杀伤半径不再增大;随着装填系数的增加,破片平均质量减小;装填系数从0.80增加到1.60过程中,破甲深度先减小后增大,最大破甲深度为143.30mm。

含预制缺陷PBX炸药的力学性能及破坏形式

为探索裂纹缺陷对炸药力学性能和破坏形式的影响,以压装HMX基PBX炸药为对象,采用改进后的圆弧巴西试验,研究了不同预制缺陷条件下炸药的破坏过程,并与无缺陷炸药的试验结果进行对比。结果表明,在所研究的范围内,压装PBX炸药的力学强度随缺陷的空间位置变化显著,最高降幅达75.3%;不同缺陷下炸药的破坏形式差异较大,缺陷与加载方向存在夹角时,炸药存在二次承载的现象,且裂纹从缺陷端部向炸药加载面扩展。

国外钝感弹药危害缓解设计的原理和方法

控制弹药在意外刺激下反应烈度的缓解技术是钝感弹药的关键技术之一,对提高弹药安全性具有重要作用。为了给致力于提升弹药综合性能的科研工作者提供参考,本文在分析国外有关缓解技术的研究进展基础上,归纳总结了针对降低弹药在热、力及其复合刺激下反应烈度的结构缓解和防护设计的原理和方法,认为其核心是降低意外刺激能量和控制装药反应演化进程。在此基础上,提出了深入研究装药的点火及其反应演化机制、复合壳体技术、装药?结构?缓解一体化设计技术三个研究方向。

带前舱物的钝头弹对金属靶的正穿甲分析

进一步发展了考虑结构响应的剪切冲塞模型,计及前舱物的作用,对带前舱物的钝头弹穿甲金属靶的工程问题进行了刚塑性分析,用于分析终点弹道极限和剩余速度。除剪切破坏之外,模型还考虑了靶板弯曲、膜力拉伸和前舱物撞击引起的靶板预结构响应等。给出了简洁的终点弹道性能公式,与相关实验结果较吻合。

奥克托今(HMX)基塑料粘结炸药(PBX)驱动不同金属圆筒试验及数值模拟

为研究某奥克托今(HMX)基塑料粘结炸药(PBX)炸药对不同材料金属壳体的驱动加速能力,参照25 mm标准圆筒试验,研究了该炸药对无氧铜(Cu)、钛合金(TC4)和高强度钢(G50)三种壳体材料的做功能力,获得了圆筒壁的膨胀过程及最大膨胀速度;并与理论计算值和数值模拟结果进行了对比。研究表明:该炸药爆轰驱动不同壳体材料的膨胀破裂时间和破裂半径存在差异;且对低密度钛合金壳体材料的驱动能力最强。圆筒试验件破片初速理论计算值、数值模拟结果与试验值吻合较好,相对误差均在10%以内;相比标准圆筒试验只考虑炸药对单一金属铜管的驱动加速能力,研究结果可为该炸药与武器弹药壳体材料的匹配设计提供参考。

叠层复合装药殉爆安全性试验及数值模拟

叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律。结果表明,相比于单一高能炸药PBX‑1,复合装药临界殉爆距离可减小53.3%(由7.5 mm减小至3.5 mm),能量降低22.9%;复合装药中钝感炸药厚度必须要达到特定阈值(3 mm)以上才能明显降低复合装药临界殉爆距离;随着钝感炸药占比增大,复合装药临界殉爆距离趋近于单一钝感炸药PBX‑2的临界殉爆距离。

气凝胶等效热传导机理

基于气凝胶的微观结构特点,建立了开孔蜂窝纳米空隙结构模型,分别针对方形和圆形截面推导出结构各部分热流,并由傅立叶定律得到其总的热流。结合固相导热,气相导热和辐射热传导,最终得到气凝胶总的等效导热率,并将计算结果与文献进行对比。结果表明,本文的结构模型与实验结果有较好的一致性。

含预制缺陷PBX炸药裂纹扩展过程的试验研究

以典型HMX基PBX炸药为研究对象,采用圆弧巴西试验和数字散斑方法,通过预制缺陷的方式研究了不同缺陷条件下炸药裂纹的扩展过程。研究表明,不同缺陷下炸药裂纹扩展过程的差异较大,当缺陷位于加载轴向时,主裂纹完整贯穿试样中心,而当缺陷与加载方向存在夹角时,主裂纹从缺陷两端附近向加载面扩展,且不再通过试样中心。

新型隔热弹衣材料热防护效应研究

基于烤燃试验和数值计算研究了一种新型隔热弹衣材料的热防护性能。通过包覆隔热弹衣无装药试验件烤燃试验获得了新型隔热弹衣材料的热防护效果,基于试验结果通过数值计算获得了新型隔热弹衣材料的热物理参数,基于此开展新型隔热弹衣材料热防护性能分析,数值计算结果表明新型隔热弹衣材料热防护效果显著,可有效延迟装药热点火反应时间,为火灾环境条件下的弹药救援处置赢得时间。

强约束下典型熔铸和浇注炸药的烤燃特性对比

利用自行设计的烤燃试验装置,以熔铸RHT-1和浇注GHL-1 2种典型炸药为研究对象,试验研究了厚壳体强约束下2种炸药慢速烤燃和火烧时的反应特性,并将试验结果与薄壳体和相关战斗部的烤燃结果进行了对比。研究表明:在所研究的厚壳体强约束情况下,浇注炸药火烧时的安全性显著优于熔铸炸药,而其慢速烤燃时的安全性略高于熔铸炸药;熔铸装药战斗部可以通过换装浇注炸药提高其安全性。

一种隔热弹衣对弹体装药反应的影响

采用烤燃试验研究了一种隔热弹衣对弹体装药反应的影响。通过对比包覆隔热弹衣试验件和无隔热弹衣试验件火烧后的反应状态,发现隔热弹衣对弹体装药反应等级没有明显影响,但可有效延迟装药热点火反应时间达32min,为火灾环境下弹药救援处置赢得时间。进一步分析发现,隔热弹衣的热防护效果不仅与其自身的低导热性有关,也与隔热弹衣和弹体之间的空气间隙有关。

弹体缓释排气通道形成条件研究

为设计可靠的弹体排气缓释装置,提高缓释装置排气通道形成能力,通过试验研究了聚乙烯PE、工程塑料PBT、尼龙PA-6和聚碳酸酯PC四种低熔点材料在温度、压力及温度压力耦合作用下的反应特性,并研究了材料厚度对排气通道形成的影响;研究结果表明材料的温度特性是影响排气通道形成的决定因素,材料厚度影响形成排气通道所需要的压力大小,但对形成的排气通道面积影响较小;聚乙烯材料在炸药反应温度下形成排气通道能力强,可作为排气缓释装置材料;研究结果可为弹体排气缓释装置的设计提供有效参考。