药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸（MEFP）毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明：药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。

刻槽式MEFP的成形及侵彻钢靶模式

多爆炸成形弹丸(MEFP)能有效提高炸药利用率和命中概率。基于LS-DYNA软件对刻槽式MEFP战斗部成形及侵彻双层无间隔钢靶模式进行了研究,得到了刻槽式MEFP战斗部成形及对靶板侵彻的数值计算结果。结果表明:刻槽式MEFP成形过程要经过翻转、头部挤压断裂、尾部拉伸断裂、交叉飞散、稳定飞行5个阶段,聚能爆轰波对药型罩的径向力是其交叉飞散的主要原因;侵彻过程要经过开坑、联合侵彻、贯穿3个阶段。模拟结果与实验结果基本吻合。

药型罩参数对周向MEFP成型的影响

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件数值模拟研究了药型罩参数对周向MEFP成型的影响。通过对成型后的集群EFP性能统计分析,得到药型罩曲率半径、壁厚和口径对周向MEFP成型性能的影响规律和参数之间的合理匹配关系。结果表明,在爆炸载荷作用下,周向MEFP装药形成的中间层EFP速度明显大于边缘上下层EFP速度;而且当药型罩曲率半径与口径比率为0.9<r/Dk<1.1、药型罩壁厚与口径比率为0.06<δ/Dk<0.08、药型罩口径与装药直径比率为0.24<Dk/D<0.30时,周向MEFP装药形成的EFP速度高,整体动能大,集群毁伤效能好。

基于ANSYS/LS-DYNA的刻槽式MEFP侵彻钢靶的研究

多爆炸成型弹丸战斗部(MEFP)能有效提高炸药利用率和命中概率。基于ANSYS/LS-DYNA软件研究了刻槽式MEFP战斗部侵彻双层无间隔钢靶的过程,通过使用三维建模方法、不同材料分别选取不同的状态方程和本构方程,采用实体单元和壳单元进行网格划分,得到了刻槽式MEFP战斗部对靶板侵彻的数值计算结果。结果表明:刻槽式MEFP侵彻过程要经过开坑、联合侵彻、贯穿3个阶段。模拟结果与实验结果基本一致。

起爆点位置对网栅切割式MEFP成型的影响

为了研究起爆点位置对圆环形网栅切割式MEFP成型的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用流固耦合方法,对圆环形网栅切割式MEFP的形成过程进行了数值模拟。结果表明,该装药结构能形成5个具有一定质量和方向性、速度达到1600～2400 m.s-1的子EFP。在网栅距离固定的前提下,随着起爆点与药型罩顶点距离的增加,MEFP的速度逐渐增大,发散角逐渐减小。起爆点距离在0.56 Dk(Dk为装药口径)到0.89 Dk范围内能形成理想的子EFP,且在0.78 Dk时成型最好。

一种新型防空MEFP的设计与仿真

为提高MEFP对战机、导弹等空中目标的毁伤效能,综合锥形药型罩形成的球状弹丸和球缺形药型罩形成的杆状弹丸的优势,设计了一种复合型MEFP战斗部,仿真并分析了该型MEFP中各成型弹丸的形状、初速及对钢靶的毁伤效果。仿真结果表明,该复合型MEFP可以同时产生不同速度、不同形状的侵彻弹丸,从而增强了MEFP对空中目标的综合毁伤效能。

组合式MEFP战斗部的正交优化设计

以多爆炸成型弹丸(MEFP)为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA,分析了相邻子装药间距、填充物密度和起爆延迟时间三种因素对MEFP发散角的影响规律。结果表明:随着子装药间距的增加以及填充物密度、起爆延迟时间的减小,MEFP的发散角在减小。在此基础上以MEFP发散角为命中概率和毁伤概率指标,应用正交优化方法针对三种因素对MEFP发散角影响的主次关系进行了分析研究。结果表明起爆延迟时间是MEFP发散角的主要影响因素,并得到了影响MEFP发散角的三种因素各水平的最优组合。

MEFP智能雷攻击坦克顶甲的两种毁伤模型对比分析

根据MEFP战斗部技术的特点,建立了MEFP智能雷攻击坦克顶甲的辐射毁伤模型和平行毁伤模型。在此基础上,从影响MEFP智能雷对装甲目标的毁伤概率因素角度,分别在毁伤部位和毁伤级别两个方面,对两种毁伤模型进行了比较分析,为MEFP智能雷战斗部设计和毁伤效能评估提供了参考。

MEFP智能雷攻击坦克顶甲的平行毁伤模型

为了评价智能雷对坦克目标的毁伤效能,根据MEFP战斗部技术的特点,在智能雷扫描运动轨迹方程的基础上,建立了MEFP智能雷攻击坦克顶甲的平行毁伤模型.通过建立的蒙特卡洛模型,运用计算机进行数值仿真,计算了在EFP设计参数影响下智能雷对坦克目标的毁伤概率.结果表明,MEFP智能雷采用平行毁伤模型技术,可以提高智能雷对坦克目标的毁伤效能.

扫描捕获准则对MEFP智能雷毁伤概率的影响

针对MEFP智能雷,在分析区域识别、占空比识别、二次扫描三种不同扫描捕获准则的基础上,应用蒙特卡洛方法计算了毁伤概率.通过仿真计算结果对比分析,获得了不同扫描捕获准则对MEFP智能雷毁伤概率的影响,结果可为MEFP智能雷设计和准确地评价毁伤效能提供参考依据.

网栅参数对星形线形网栅切割式MEFP成型的影响

为研究网栅因素对星形线形网栅切割式MEFP成型的影响,利用LS-DYNA动力有限元程序,采用流固耦合方法,对星形线形网栅切割式MEFP的形成过程进行数值模拟,并分析网栅与药型罩的间距、网栅宽度对MEFP发散角的影响。结果表明:该装药结构能形成5个具有一定质量和方向性、速度达到1 800～2 500 m/s的子EFP;随着网栅间距的增加网栅宽度减小,子EFP发散角逐渐减小,并得到最适合切割的截面形状。

发射条件对MEFP智能雷平行毁伤模型毁伤概率的影响

通过建立MEFP智能雷对机动目标毁伤概率计算的蒙特卡洛模型,运用计算机进行数值仿真,研究了发射条件对MEFP智能雷平行毁伤模型毁伤概率的影响,得到了智能雷武器系统在各种因素影响下对机动目标的毁伤概率,并提出了提高MEFP智能雷毁伤概率能力的技术途径。

刻槽参数对刻槽式MEFP发散角及速度的影响

刻槽参数对刻槽式MEFP发散角及速度具有重要影响。基于ANSYS/LS-DYNA软件研究药型罩刻槽参数对刻槽式MEFP发散角及速度的影响。研究结果表明:在刻槽曲率半径相同的情况下,刻槽式MEFP的发散角随刻槽深度增加而增大,速度随刻槽深度的增加先减小后增大再减小;在药型罩顶端刻槽深度相同的情况下,刻槽式MEFP的发散角随刻槽曲率半径增加而增大,速度随曲率半径变化不大。模拟结果与实验结果基本一致。

MEFP智能雷攻击坦克毁伤效能分析

以智能雷为研究对象,在建立智能雷扫描运动模型和命中毁伤模型的基础上,分析了MEFP智能雷攻击坦克的毁伤效能。通过建立攻击过程的蒙特卡洛模型,编制了智能雷攻击坦克目标的计算机仿真软件,计算了MEFP智能雷发射不同数目的EFP对坦克目标的毁伤概率。结果表明:MEFP智能雷攻击坦克目标的毁伤效能较高,可应用于对付大规模坦克装甲车辆的进攻和武装直升飞机的攻击。

MEFP式战斗部侵彻钢靶的毁伤效应研究

以MEFP式战斗部为仿真方案,建立仿真模型,通过对仿真过程的模拟来求得的最终形成EFP的各指标参数,以此对靶板进行了毁伤效应数值仿真;并利用具体试验的结果来验证数值模拟结果的正确性,得出了战斗部形成的破片能有效穿透20 m处10 cm钢靶的结论,为后续的研究工作提供了一定的理论和试验依据。

冲击波叠加效应对组合式多爆炸成型弹丸成形的影响研究

为探明组合式多爆炸成形弹丸(MEFP)弹丸的成形机理、研究形成良好弹丸的关键因素,运用LS-DYNA显式动力学软件对同时起爆和时差起爆条件下组合式MEFP成形过程进行了数值模拟计算,并对多个子装药爆轰场冲击波叠加效应进行了理论分析。研究表明:导致中心弹丸易于断裂、速度较快,周边弹丸形状不对称的主要原因是侧壁和罩顶反射冲击波的叠加作用;选用低密度吸能效果较好的填充介质可以减小反射波的强度从而减弱其叠加效应;当起爆时差超过5μs,中心子装药的药型罩会出现过度压垮的现象,不利于弹丸的成形。研究成果为战斗部填充介质的选取、合理装药间距的确定、多点起爆器材精度的确定等关键技术提供了理论依据。

药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响

为提高周向多爆炸线性成型弹丸的毁伤性能,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型的影响。通过对成型后LEFP性能的统计分析,得出了药型罩曲率半径对周向MLEFP成型性能的影响规律。结果表明:在爆炸载荷作用下,新型周向式MLEFP战斗部结构能够在四个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭弹药、毁伤轻型装甲目标的目的;而且当药型罩曲率半径与装药直径比率取0.6～0.8时,形成的LEFP速度高,密实度好,集群毁伤效能好。

智能雷多自锻破片战斗部试验研究

根据平面波发生器的原理 ,研究了自锻破片的多点同时起爆问题 ,针对反直升机智能雷的特点 ,设计了专用的波形控制器和多自锻破片战斗部结构 ,并进行了试验验证 .结果表明 ,1 9个自锻破片在靶板上形成了圆滑的穿孔 ,散布角度小 ,设计方案可行 .

多爆炸成型弹丸性能参数灰关联分析

为了获得各参数对多爆炸成型弹丸毁伤性能的影响程度,以EFP速度和MEFP发散角为参考序列,以药型罩和装药参数为比较序列,运用灰关联理论对影响MEFP毁伤性能的参数进行了灰关联分析。在此基础上,应用灰关联分析结果完成了MEFP战斗部优化设计。结果表明:在较少样本空间前提下,采用灰关联理论可以分析获得影响多爆炸成型弹丸毁伤性能的各因素主次关系,而且经过优化后的MEFP战斗部,大大地提高了EFP的集聚性和毁伤性能。

基于灰靶理论的智能雷毁伤效能评估

针对智能雷毁伤效能评估中存在涉及影响因素多、因素之间有不明确灰色关系和数据不足的问题,以灰色理论中的灰靶技术为基础,用最能反映智能雷毁伤效能的性能指标构造不同智能雷比较方案的模式;通过求解智能雷各方案对标准模式的靶心度,完成了智能雷武器系统攻击坦克目标的毁伤效能评估,确定了各比较方案毁伤效能的优劣。结果表明:采用灰靶理论获得的各方案毁伤效能排序与采用蒙特卡洛法仿真获得的各方案毁伤概率排序完全一致,说明采用灰靶理论评估毁伤效能具有一定的有效性和实用性,可以为智能雷武器系统总体设计和智能雷武器系统方案优选提供一种新方法。