基于MATLAB的导弹毁伤效能数值计算效率优化方法

为解决蒙特卡洛仿真法评估导弹毁伤效能计算时间长、效率低的问题,研究了一种基于MATLAB的导弹毁伤效能仿真计算效率优化方法。在建立一体化目标易损性模型和战斗部威力场模型的基础上,应用包围球相交检测法实现破片射击线与目标部件相交的快速检测,并建立了交点求解优化算法;基于MATLAB编制了导弹毁伤效能快速数值计算程序。实例结果表明:与常规线面相交求解算法相比,优化方法的计算效率提高了约16倍。

线列式破片战斗部对导弹目标毁伤效能分析

为探究线列式破片战斗部对导弹目标的毁伤效能,通过数值计算方法,研究了线列式战斗部破片排布方式及炸药材料类型对破片威力场分布特性的影响规律,分析了不同着靶姿态对破片侵彻导弹舱段等效靶板的影响,得到破片侵彻不同厚度靶板的极限速度;对导弹目标整体及各舱段毁伤程度进行定义,并对不同弹目交会条件下线列式战斗部对导弹目标的毁伤效能进行了研究。结果表明:弹目交会时,战斗部俯仰角的变化主要影响破片场命中导弹时的轴向位置;战斗部偏航角的变化会影响破片聚焦带的方向;弹目距离主要影响导弹目标附近的破片密度。

战斗部威力场仿真系统设计与实现

介绍一个实现导弹战斗部威力场数值仿真的集成化软件系统。按照威力场仿真的功能要求,对系统框架和接口进行了设计,给出了战斗部预制破片建模和参数化有限元建模的方法。完成的系统集成了有限元建模、力学仿真和后处理工具。系统能够实现上述工具的协同工作和数据集成,根据数值计算结果计算战斗部破片空间飞散参数和冲击波载荷。仿真实例运行结果表明系统能够满足设计人员的要求。

3D可视化破片战斗部威力实验仿真系统设计

通过对所设计战斗部及靶场参数进行计算与可视化仿真以判断战斗部毁伤威力。使用理论模型对战斗部在相应靶场的静爆过程进行数值仿真,并基于Unity3D技术和仿真数据创建3D场景与静爆场相关数理模型,实现仿真计算数据与3D模型动画全程数值拟合,并支持用户在3D场景中多视角、可缩放观察静爆场物理过程。通过系统仿真实验结果分析可知,系统数值计算与可视化3D模型动画拟合效果良好,用户交互体验较佳,能为复杂破片战斗部实弹设计与实验提供威力评估依据。

杀伤爆破弹综合威力评估方法与应用研究

为研究杀伤爆破弹(简称杀爆弹)综合威力定量评估方法,提出一种采用毁伤幅员定量表征与评估杀爆弹(战斗部)综合威力的原理和方法,推导了战斗部威力场和目标毁伤律模型相结合的毁伤幅员计算模型;进行两种杀爆弹的静爆试验,依据试验数据验证和修正了威力场模型,并以此为实例进行了毁伤幅员计算以及综合威力定量评估与分析。研究结果表明,所提出的杀爆弹综合威力评估方法,可实现综合威力的归一化定量表征与评估,能够定量地分析不同弹药对同一目标以及同一弹药对不同目标的毁伤能力差别。

基于Vega的破片式战斗部导弹威力场视景仿真

为了解决导弹对目标毁伤过程的可视化问题,提出了使用视景仿真的方法研究导弹威力场。分析了破片式战斗部导弹威力场的两个重要因素"破片"和"冲击波"的威力场模型,在此基础上,结合可视化和计算机仿真技术,对导弹威力场的作用过程进行逼真的视景仿真,实现了导弹攻击战斗机的弹目交会过程的仿真演示。所建模型逼真程度高,特效设计形象逼真,仿真结果为导弹的毁伤评估提供了参考。

基于Matlab的战斗部威力场仿真

针对破片战斗部和可控离散杆战斗部爆炸驱动规律和飞散特点,建立杀伤元飞散角、方位角、速度和毁伤效果的仿真模型,应用Matlab软件编写了计算程序。计算结果表明,该仿真方法能够直观地显示杀伤元的靶板分布和全时域空间分布,且与试验结果吻合较好,能够用于两类战斗部研制和改进设计。

两端点起爆对炸药近地场冲击波威力增强效应研究

通过试验和仿真分析研究了两端点起爆对炸药爆炸近地冲击波场分布的影响.研究结果表明,两端点起爆爆轰波在炸药中心形成汇聚叠加,初始冲击波场在汇聚中心形成耦合增强,并在中心汇聚位置向周向水平传播,显著增强了冲击波在近地场的传播距离和超压威力.对比上端点起爆、下端点起爆和两端点起爆方式,炸药在比例距离1.5 m·kg^(-1/3)<Z<4.5 m·kg^(-1/3)范围内地面冲击波超压,两端点起爆相比一端点起爆炸药近地场冲击波威力明显提升,比例距离范围内冲击波超压平均提高43%,在比例距离2.5 m·kg^(-1/3)<Z<3 m·kg^(-1/3)范围内提升最为明显.