高速杆式弹丸三维数值模拟

应用LS-DYNA动力学分析软件对变球缺型罩装药结构下高速杆式弹丸的形成过程进行数值模拟研究,揭示了其成型机理,并研究了中心点起爆、四点同时起爆和环形起爆等三种起爆方式对高速杆式侵彻体的成型和性能参数的影响,得到了弹体的速度分布。数值计算结果显示:变球缺型罩装药结构能形成速度高、长径比大、质量分布合理的高速杆式侵彻体,其成型机理兼有聚能射流和翻转型爆炸成型弹丸的特点,即上半部罩微元直接向轴线压合,下半部罩微元向轴线压合时逐渐向后翻转变形。不同起爆方式下所形成的高速杆式弹丸的形状和性能参数有所不同,其中环形起爆所形成的弹体性能参数最优。实验结果所反映的起爆方式的影响规律与数值计算结果是一致的。

高速杆式弹丸初步研究

根据高速杆式弹丸的特点和经典射流理论分析高速杆式弹丸的成型条件,提出了高速杆式弹丸的设计准则。应用LS-DYNA软件对设计的变球缺罩装药结构进行数值模拟,得到该装药结构下高速杆式弹丸的成型过程和成型机理。通过模拟计算得到了药型罩结构参数和起爆方式对弹丸成型的影响规律,并初步确定药型罩结构参数间的相互关系:药型罩直径D,内径R1=(0.55～0.6)D,外径R2=(0.58～0.62)D,药型罩高度为H=(0.3～0.35)D,半锥角α=82°～86°。

起爆方式对杆式弹丸成型和穿甲的影响

用LS-DYNA软件模拟了中心点起爆、平面起爆和环形起爆方式下所形成的爆轰波波阵面、压力场及杆式弹丸的外形和速度分布。结果表明,平面起爆和环形起爆方式下形成的爆轰波对药型罩的压垮角小而压垮速度大,最终所形成的高速杆式弹丸速度和长径比都优于中心点起爆。采用实验方法研究了中心点起爆、环形起爆和三点同时起爆以及不同起爆半径对高速杆式弹丸的速度和穿甲能力的影响。实验结果表明,环形起爆和三点起爆后的弹丸速度和穿甲深度明显优于中心点起爆,大环起爆优于小环起爆,但对弹丸形状和穿孔孔径影响不明显。

成型装药研究新进展

随着装甲技术以及灵巧弹药、多功能弹药和串联战斗部的发展,近期新型成型装药结构、技术及其应用研究活跃,取得了较好的进展。从射流装药、射弹装药、高速杆式弹丸装药3个方面就其新进展和新动向进行了调研、分析,并对成型装药发展趋势及潜在应用进行了评述。