超高速撞击薄板的球形弹丸临界破碎速度分析

超高速撞击薄板的球形弹丸的临界破碎速度目前主要通过实验和数值模拟确定。文章提出一种求解弹丸临界破碎速度的理论思路:根据临界破碎前/后弹丸尾部特征点速度不同的特性,分别建立描述弹丸尾部特征点在临界破碎前/后速度的理论模型;基于两速度模型相等的临界条件,理论求解不同弹靶厚径比下弹丸的临界破碎速度,并与Piekutowski实验及经验曲线相关数据进行比较;进一步用FE-SPH自适应耦合方法数值模拟铝球超高速撞击铝板过程,对弹丸临界破碎速度理论模型预测值两侧的工况进行数值模拟验证。分析结果表明:理论模型预测值与实验和数值模拟结果吻合良好。该理论研究成果还可推广至不同材质弹/靶的球形弹丸超高速撞击薄板情形,对指导Whipple防护结构的设计具有重要意义。

典型破片撞击起爆屏蔽B炸药阈值研究

针对钨合金破片、PTFE基含能破片和Zr基非晶合金含能破片撞击起爆屏蔽B炸药阈值问题,开展了弹道枪实验。结果表明,在实验中的弹靶条件下,上述3类破片的起爆速度阈值分别为1957、1717和1680 m/s。2类含能破片均能产生起爆增强效应,Zr基含能破片的起爆能力更强。标定了速度阈值计算模型中的关键参数,解耦了含能破片终点毁伤过程中动能和化学能占比。该研究结果可为杀伤战斗部破片选型和威力设计提供依据。

弹丸破片速度衰减规律研究

采用理论分析和试验测试相结合的方法,对弹丸破片的速度衰减规律进行了研究.通过理论分析得到计算弹丸破片迎风面积的数学模型,由试验得到某型远程杀伤弹破片的质量分布情况和初速分布情况,通过数值分析,用Matlab绘出了该弹破片速度衰减曲线.结果表明,初速和飞散距离相同的破片,破片质量越大,存速越大.该方法对于计算弹丸杀伤半径和杀伤面积有实际意义.

对弹丸破片速度衰减规律的探讨

通过理论分析和试验测试相结合的方法 ,对弹丸破片的速度衰减规律进行了探讨 ,得到了某型号迫击炮远程杀伤弹的破片速度衰减曲线。其中对于破片初速的确定 ,采用了新的试验方法 ,克服了传统确定破片初速方法的缺点 ,得出的初速分布曲线 。

半球壳状EFP撞击起爆带壳H6炸药数值模拟和试验

为了解半球壳状EFP对带壳H6炸药起爆特性,根据X光拍摄的EFP轮廓构建了等效数值计算模型,基于炸药冲击起爆理论,利用Lee-Trarver点火增长模型和Steinberg-Guinan强度模型模拟了半球壳状EFP撞击起爆带壳H6炸药的过程,发现弹丸穿透壳体的过程中其侧向向内收缩成水滴状,弹丸速度迅速降低,着靶面积减小。利用升-降法计算了正碰撞条件下带壳H6炸药撞击起爆临界速度和着靶面积。结果表明:质量为9. 0 g的半球壳状EFP撞击起爆带壳H6炸药的临界速度范围为2200～2300 m/s,2300 m/s撞击速度条件下,着靶面积为570 mm^2,计算和试验结果基本一致。

铝合金弹丸超高速撞击玄武岩纤维布损伤分析

高强度、高模量纤维防护材料是航天器空间碎片超高速撞击防护结构材料的发展趋势之一。开展弹丸超高速撞击高强纤维材料时的损伤分析是空间碎片防护结构研究开发设计的重要环节。玄武岩纤维是近年来受到人们关注的一种高强度、高模量纤维。文章对铝合金弹丸超高速撞击玄武岩纤维布的损伤特性进行了分析研究,观察到了弹丸前部的损伤形态。根据试验结果拟合得到了铝合金弹丸后部产生初始破坏的临界破碎速度方程。分析表明:在试验范围内,铝合金弹丸撞击玄武岩纤维布的临界破碎速度低于撞击铝合金板的,即玄武岩纤维布对铝合金弹丸的破碎能力优于铝合金板。

六棱柱破片冲击起爆带壳B炸药速度阈值研究

文中根据六棱钨柱破片冲击起爆带壳B炸药实验,利用Autodyn-3D软件进行仿真。B炸药应用点火增长Lee-Tarver模型,得出炸药压力云图以及B炸药内部观测点压力变化曲线,仿真数据与实验结果吻合。在此基础上计算出六棱柱最大迎风面积及其冲击起爆阈值速度,得出双六棱柱破片不同间距与阈值速度的关系和单破片冲击不同盖板厚度阈值速度曲线。研究结果对反导战斗部破片杀伤元素的设计具有指导意义。