新型夹层聚能装药射流成型及毁伤效果研究

为了进一步提高聚能装药的侵彻威力,设计一种新型夹层聚能装药结构。为研究该结构在侵彻靶板方面的优势,利用非线性动力学软件Autodyn对所设计新型夹层聚能装药结构与其他聚能装药结构下爆轰波的传播以及杆式射流的成型进行了数值模拟,得到了杆式射流的特征参数和侵彻装甲钢靶板的模拟结果。研究表明:新型夹层复合聚能装药结构中的约束壳体能够有效阻止稀疏波进入内层装药,爆轰波形与药形罩形状更为匹配,使射流获得较高的动能,提高装药利用率,从而提高了杆式射流的特征参数,且该新型装药结构的杆式射流对装甲钢靶板的侵彻深度相较于普通外高内低的夹层装药提升了11.35%,有利于提高破甲深度。

夹层聚能装药EFP成型及侵彻数值模拟

利用数值模拟研究了夹层聚能装药结构下爆轰波的传播特点,分析了大锥角、球缺与弧锥结合3种典型药型罩形状下单层装药与夹层聚能装药两种结构产生的爆轰波波形以及压垮驱动形成EFP的过程和侵彻过程。结果表明:夹层聚能装药能够有效改善爆轰波形并产生超压爆轰从而提高EFP的侵彻性能。

夹层聚能装药形成杆式射流数值模拟

为研究夹层聚能装药结构对杆式射流的影响,利用非线性动力学软件Autodyn对不同爆速炸药匹配下爆轰波的传播及杆式射流的成型进行了数值模拟,得到了杆式射流的特性参数和侵彻装甲钢的模拟结果。研究表明:爆速外高内低的夹层聚能装药能显著调节爆轰波形,有效提高杆式射流的特性参数;基于文中夹层聚能装药结构的杆式射流对装甲钢的侵彻深度提高了28%,且开孔形态更为均匀。

基于PSO和SVM的夹层聚能装药结构优化设计

为了快速准确获得高性能夹层聚能装药结构,采用粒子群算法、支持向量机和数值模拟方法对5组装药结构参数进行优化设计。以16组方案的AUTODYN数值模拟结果为基础,利用粒子群算法优化支持向量机的参数,确保预测准确性。以优化后支持向量机预测值为适应度值,利用粒子群算法进行了夹层聚能装药结构参数的优化。优化结果表明:最佳装药结构方案为爆速差713.09 m/s、外层炸药厚度12.32 mm、装药长径比1.38、药型罩壁厚1.14 mm、药型罩锥角56.41°;最佳方案的射流头部速度的预测结果为9891.4 m/s,数值模拟结果为9946.0 m/s,误差为0.55%。