侵彻过程冲击载荷对装药损伤实验研究

针对高速钻地弹侵彻过程的装药损伤所引起的炸药不安全问题,采用装药缩比弹侵彻试验后回收内装药样品的方法,观测分析某新型炸药装药侵彻后的外观和密度变化,并通过损伤样品的冲击起爆隔板试验,测试其临界隔板厚度变化,进一步研究侵彻过程冲击载荷对装药损伤的影响。试验结果表明,弹体不同位置的装药损伤程度不同,其中弹体头部和尾部装药损伤明显,中部装药损伤相对较轻;且装药损伤程度随侵彻速度增大而增大,冲击起爆感度提高也越趋明显。

破碎燃烧高能气体压裂装药损伤对DDT行为的影响

概述了以高氯酸铵为基的丁羟复合推进剂(CCCF复合推进剂)模拟损伤试验及损伤状态对其燃烧稳定性和燃烧转爆轰特性(DDT行为)的影响。分析了装药在不同损伤状态下的密闭爆发器实验结果,发现CCCF复合推进剂在无外部约束条件下意外点火,通常不产生DDT行为,但在油气井中可能产生DDT行为。

侵彻多层间隔靶板装药损伤特性研究

为了研究侵彻多层间隔靶板过程中装药的损伤特性,开展了多层靶侵彻试验。依据实际侵彻战斗部结构特征,设计了小尺寸模型实验弹,以125 mm口径滑膛炮发射斜侵彻4层混凝土靶。对侵彻后实验弹进行回收,并利用CT扫描无损检测技术观测其内部情况,同时采用LS-DYNA软件,对实验过程进行建模仿真,分析装药内部受力情况,结合CT扫描结果对装药损伤情况进行分析。结果表明:实验中模型试验弹壳体结构完整,装药在斜侵彻多层钢筋混凝土靶板的过程中,头部和中部主要受压缩应力作用,损伤不明显,尾部受到多次重复拉压载荷作用,出现明显塌边现象和深度裂纹,且损伤分布不均匀集中在装药一侧。

侵彻单层靶时着靶姿态对装药损伤的影响规律研究

为研究着靶姿态对高速侵彻弹装药损伤的影响,依据实际战斗部的结构尺寸设计了小尺寸模型试验弹,在125 mm口径的滑膛炮发射平台上开展了试验弹以不同攻角斜侵彻单层钢靶试验。通过理论计算得到着靶姿态对侵彻过程能量损失的影响。利用CT扫描无损检测技术观测不同着靶姿态下试验弹内部的损伤情况。运用LS-DYNA对试验弹侵彻钢靶过程中装药的力学响应过程进行模拟计算。结果表明:在斜侵彻单层钢靶的过程中,着角一定时,能量损耗与攻角呈指数关系;试验弹的倾角越大,装药尾部受到的应力波拉伸压缩反复作用越明显,装药在侵彻过程中长度变化越大,更易出现深度裂纹、塌边等损伤;壳体外形变化会引起装药受到的压缩应力阻碍微裂纹的扩展和滑移,减少宏观损伤的出现。

冲击波和破片复合作用下装药起爆实验研究

为研究冲击波和破片复合作用下装药的起爆特性,采用分步实验方法,先对装药进行预冲击波加载,再对损伤药柱进行破片撞击,得到了未损伤装药和3种不同冲击压力下受冲击损伤装药的破片撞击起爆临界速度范围。研究结果表明:在1.12GPa冲击压力作用下,装药损伤对破片撞击起爆阈值影响不大;当冲击压力大于1.75GPa时,装药的损伤对破片撞击起爆起到了敏化作用。

冲击波和破片复合作用下炸药起爆数值模拟

为研究炸药在冲击和破片复合作用下的起爆反应特性,采用三项点火-增长反应速率模型和欧拉算法模拟炸药起爆反应,得到破片撞击未损伤炸药起爆临界速度在497~500m/s之间,与实验吻合较好;通过改变三项点火-增长反应速率模型中的表面燃烧项系数G1模拟损伤炸药起爆反应。研究结果表明,三项点火-增长反应速率模型中的表面燃烧项系数G1能反映冲击损伤炸药颗粒尺寸变化对炸药起爆感度的影响。

含能装药损伤研究进展

含能装药是各类武器弹药破坏和毁伤目标的重要能源,含能装药内部产生损伤后,将会直接影响含能装药,甚至武器弹药的使用安全性。总结了含能装药损伤形成影响因素、含能装药损伤研究方法、含损伤本构模型以及损伤机理方面的研究工作,分析了含能装药损伤研究中存在的问题,并对下一步研究工作提出了建议。