子弹撞击下CL-20基PBX装药响应研究

为了提高战斗部安全性,指导CL-20基PBX炸药在战斗部装药中的应用和设计,开展了基于子弹撞击试验的典型战斗部撞击响应特性研究。进行了子弹撞击试验,通过分析战斗部响应后的超压数据、验证板穿孔、试验影像和试验样品回收等,评估了子弹撞击战斗部的反应等级。结果表明,子弹撞击试验中,子弹速度为836 m/s,战斗部在子弹撞击下发生了爆轰等级的反应。此外,开展了不同撞击条件下战斗部安全性数值模拟,研究了不同撞击速度下战斗部的反应过程。结果表明,子弹以850 m/s和750 m/s撞击时,战斗部分别发生爆轰和燃烧等级的反应。该研究为典型战斗部的撞击响应预测及反应等级评价提供了数据支撑。

侵彻双层靶板过程中PBX装药的宏-细观损伤数值模拟研究

针对高速战斗部侵彻双层目标时装药的损伤问题,基于内聚力模型开展了PBX装药战斗部侵彻双层靶板的数值模拟研究。采用内聚力模型计算装药损伤的出现与演化,分析了侵彻速度与损伤发生的关系,通过损伤比对侵彻结束后PBX装药的损伤进行了量化,建立了PBX装药细观损伤仿真模型,研究了侵彻双层靶板过程中PBX装药细观损伤机制。结果表明:当弹体垂直侵彻双层靶板时,在压-拉反复作用下,装药尾部形成了垂直于加载方向的贯穿裂纹,且装药的损伤程度随着侵彻速度的增大而增大;在侵彻双层靶板过程中,PBX装药的主要损伤模式是界面脱粘,微裂纹最先出现在颗粒边角处,并且逐渐增多,最终界面微裂纹失稳扩展并汇聚为连续的主裂纹。

战斗部侵彻过程中PBX装药动态损伤数值模拟

为研究战斗部侵彻过程中PBX装药的动态力学性能及损伤情况,进行缩比弹侵彻半无限大混凝土靶板的数值模拟。PBX装药采用内聚力裂纹模型,通过计算PBX装药的损伤演化过程,获得单元裂纹宽度等关键参数,并分析过载、轴向应力及损伤程度,同时计算分析有机玻璃、聚四氟乙烯等材料作为缓冲层对装药动态损伤的影响。结果表明:1)基于内聚力裂纹模型的PBX装药自定义材料模型能很好地模拟装药的动态力学性能及损伤;2)使用缓冲层可以有效地保护战斗部内部装药;3)有机玻璃作缓冲材料用于改善装药力学环境的效果更加明显。