弹药战斗部增材制造技术研究现状与展望

针对国内外弹药战斗部增材制造技术,按照增材制造的技术特点和应用方向,综述了增材制造技术在弹药战斗部领域应用的研究现状。首先介绍了增材制造技术原理和主流增材制造方式;其次分别阐述了战斗部装药、典型战斗部(侵爆、杀爆、破甲)的毁伤元结构增材制造的研究进展情况,并进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题,如装药的安全性、复杂形状装药、高精度装药等炸药装药问题,以及壳体复杂异形结构加工难、成型精度低及成本过高等壳体(毁伤元)制造问题;最后对其未来发展提出了异形、高精度、安全性装药制造,弹药战斗部壳体与炸药装药一体化成型等展望,为我国弹药战斗部的增材制造技术研究提供借鉴。附参考文献84篇。

破片侵彻混凝土毁伤效应研究

采用Autodyn动力学软件对大尺寸破片侵彻混凝土毁伤效应影响因素进行数值模拟研究,获得了侵彻速度、侵彻姿态、破片形状、破片材料等因素对混凝土毁伤效应影响特性.研究结果表明,破片侵彻速度增大,侵深和侵孔直径逐渐增大,且直径趋于一定值;斜侵彻时,压缩–剪切耦合作用和边界效应可造成侵孔增大;当破片侵彻动能、形状相同时,钨破片综合毁伤效果优于4340钢、45#钢;圆柱体破片破孔能力最强,正方形破片侵深能力最强.

射流作用条件对重型反应装甲干扰时长的影响

为研究聚能战斗部倾角与炸高等射流作用条件因素对重型反应装甲干扰作用时长影响,采用数值模拟与理论计算相结合的方法建立了射流作用条件影响重型反应装甲干扰时长计算模型,获得了不同倾角炸高对爆炸反应装甲飞散特性及干扰场作用时长的影响规律.数值模拟结果表明,倾角炸高对反应装甲飞板飞散行为和干扰场作用时间影响显著;飞板飞散速度、加速度峰值随倾角增大而下降;随着炸高增大,峰值先增大后减小.炸高较小时(2d_(c)),干扰时间随着倾角增大而增大;炸高较大时,干扰时间随着倾角增大而减小.数值模拟结果与理论计算结果吻合较好.

命中位置对引爆重型爆炸反应装甲影响数值模拟

主要针对聚能战斗部引爆重型爆炸反应装甲问题开展研究,采用前处理软件TrueGrid建立了聚能射流引爆重型反应装甲数值计算模型,并采用非线性动力学软件LS-DYNA对该问题进行了数值模拟研究,使用后处理软件LS-prepost获得了不同命中位置对爆炸反应装甲引爆特性和飞散特性的影响特性.结果表明,命中位置对反应装甲引爆和飞散行为影响显著.命中位置越靠近反应装甲边缘,夹层装药起爆后的爆轰波峰值压力越低;飞板越晚开始飞散运动,加速时间越短;飞板飞散速度越小,对射流的干扰持续时间越长.

爆炸成型弹丸侵彻轨条砦毁伤行为研究

采用LS-DYNA动力学软件对爆炸成型弹丸侵彻轨条砦毁伤效应进行了数值模拟研究,并通过开展毁伤试验证实了数值模拟的有效性。结果表明:轨条砦径向裂纹主要由压应力产生,周向裂纹主要由拉伸波产生。径向裂纹受命中位置影响较小,以命中点为中心均匀分布;周向裂纹分布于命中中心到自由表面之间,命中点越偏离中心,周向裂纹越集中。当EFP偏离中心命中时,会产生大块混凝土碎块,导致清障效果不佳。