电磁驱动飞板技术理论及试验研究

基于电路与动力过程耦合作用的方法和发射过程中发射线圈与飞板的互感变化原理,对电磁飞板发射过程进行了理论分析。利用电、磁能量转换,牛顿定律和虚位移原理,建立了飞板发射阶段的运动模型,推演出飞板发射阶段的运动特性规律。通过试验研究了电磁驱动飞板的发射过程,证明了理论模型的准确性。研究结果表明,减小发射线圈回路自感,增加互感,可以有效提高飞板的速度。

钨合金破片侵彻钢靶的穿靶能量研究

为了探讨钨合金破片对Q235钢靶的侵彻效应,本文研究了在一定弹靶系统下,破片穿靶所需能量随破片入靶速度的变化关系。采用AUTODYN有限元分析软件数值模拟了钨合金球形破片侵彻钢板,得到穿靶能量随破片速度的变化规律,同时获得了钨合金球形破片侵彻钢板的开坑直径随破片速度的变化规律。在此基础上,通过使用量纲分析的方法,获得了球形破片侵彻靶板的入靶速度与穿靶能量的关系式,并用不同速度的破片进行穿靶试验。研究表明:随侵彻速度的增大,穿靶所需能量增大,且获得的试验值与计算值具有较好的一致性,研究结果具有一定的应用价值。

磁爆加载初始阶段薄壁金属管冲击变形研究

通过磁爆加载初始阶段脉冲磁动力对薄壁金属管加载过程的分析,将加载过程离散为强流发生、磁场形成和冲击加载三个进程,进而建立了薄壁金属管受磁载荷冲击变形的理论模型,并在此基础上,利用MAXWELL和AU-TODYN软件联合仿真的方法研究了薄壁金属管的冲击变形特征,最后对结果进行了试验验证。研究表明:理论分析、数值仿真和试验结果吻合较好,薄壁金属管在脉冲磁动力加载下的变形趋势与其外侧包裹炸药爆炸加载的情况相似,磁动力分布及其第一峰值的时间进程直接影响薄壁金属管的最终变形。

折状夹芯复合靶对射流侵彻的影响

研究了折状夹芯倾角分别为30°、45°、60°的复合靶在不同入射角度的靶板性能。基于射流侵彻复合靶过程中的能量损失、后效靶剩余穿深及复合靶质量防护系数,分析了不同靶板各组成部分的吸能特性。通过56mm基准弹垂直侵彻后效靶和射流以60°侵彻不同靶板的试验研究,验证了仿真结论的可靠性。研究表明,60°倾角复合靶抗射流性能最优,45°复合靶次之,30°复合靶最小。随着夹芯倾角的增大,夹芯板吸能由0.85kJ增加到1.58kJ,橡胶吸能由1.42kJ减小至0.79kJ。该结构复合靶板具有优异的防护性能,可以作为一种新型轻型防护装甲。

爆炸载荷作用下夹持方板动态响应量纲分析

针对舱室模型在内爆载荷作用下舱壁的动态响应问题,使用量纲分析对爆炸载荷作用下夹持方板的动态结构响应问题进行分析,推导了夹持方板的挠度厚度比无量纲数。该无量纲数考虑了炸药能量Qm、夹持方板板厚H和夹持方板屈服强度σ_(0),最后给出了挠度厚度比与无量纲数之间的无量纲关系图。研究结果表明:爆炸载荷作用下夹持方板的变形量与Qm/H^(3)σ_(0)存在明显线性关系。结论可以用于指导船舱局部板架在内部爆炸载荷作用下的动态响应模型试验,进而预报结构的最终塑性变形。