多层垫片式引信防护结构抗冲击性能仿真

针对目前多层垫片式引信防护结构缺少理论研究,仿真模型简单,没有考虑防护结构抗冲击性能的问题,提出多层垫片式引信防护结构抗冲击性能的数值模型及仿真方法,分析不同工况下弹体侵彻多层靶板时多层垫片式引信防护结构的抗冲击性能。该方法建立了多层垫片式引信防护结构的弹体侵彻模型,可以模拟引信防护结构在高速侵彻下的冲击响应。仿真结果表明,目前常用的多层垫片式引信防护结构的抗冲击性能在弹体多次冲击素混凝土靶板时表现较好,在弹体以高初速度多次冲击金属靶板时防护结构易发生失效。

硬目标侵彻引信隔离防护优化研究

针对弹丸侵彻硬目标过程中应力突变导致引信可靠性降低的问题,基于应力波传播理论,建立引信受力模型,研究冲击载荷与引信介质间的耦合动力特性,揭示引信受冲击载荷变化规律,推导出应力突变最大值关系式。在此基础上,采用理论分析结合软件仿真的方法,研究垫片厚度与垫片结构对引信抗冲击防护性能的影响,提出采用调整垫片厚度与结构化垫片相结合的引信防护优化设计方案,并基于迫炮试验平台进行回收试验验证。结果表明,该优化方案合理可行,能有效衰减冲击载荷,提高侵彻引信的工作可靠性。

多孔弹性复合材料研制及其吸能缓冲特性

针对战斗部侵彻多层靶板过程中引信承受多次高过载时的缓冲防护需求,提出一种新的缓冲材料设计思路。通过将多孔介质与弹性聚合物混炼加工,形成弹性聚合物纤维空间骨架包络多孔介质颗粒的新型结构。利用扫描电子显微镜分析弹性聚合物质量占比对复合材料内部结构的影响,并结合孔隙率测试和多次静压试验分析弹性聚合物质量占比对材料内部孔隙率和可恢复特性的影响。利用马歇特击锤试验装置进行多次冲击试验,验证材料的吸能缓冲能力。试验结果表明:具有弹性纤维骨架包络结构的多孔材料具备良好的吸能特性和可恢复特性,在多次冲击过程中性能优于纯多孔材料、过填充薄膜材料和聚合物材料,可用于引信在多次冲击历程中的缓冲与防护。