平面夹层炸药对射流干扰的数值模拟

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杆式射流冲击屏蔽PBX炸药数值模拟研究

第４１卷　第９期兵器装备工程学报２０２０年９月收稿日期：２０１９－１０－２３；修回日期：２０１９－１１－１３作者简介：李世纪（１９９０—），男，硕士，工程师，主要从事战斗部高效毁伤技术研究，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｓｈｉｊｉ＠６４１．ｃｏｍ。

【装备理论与装备技术】ｄｏｉ：１０．１１８０９／ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０２０．０９．０２５杆式射流冲击屏蔽ＰＢＸ炸药数值模拟研究李世纪，魏　锦（中国船舶集团有限公司第七一三研究所，郑州　４５００１５）摘要：通过破片冲击起爆ＰＢＸ裸炸药的数值模拟，根据Ｈｅｌｄ起爆判据，确定了ＰＢＸ炸药的起爆阀值。

对比分析了杆式射流对静止屏蔽ＰＢＸ炸药和高速动屏蔽ＰＢＸ炸药的起爆能力。

结果显示：所采用的ＰＢＸ炸药的起爆阀值ｖ２ｄ约为６１．２５ｍｍ３／μｓ２；当弹目交汇条件一定时，与冲击静止屏蔽ＰＢＸ炸药相比，射流冲击高速动屏蔽ＰＢＸ炸药时，目标高速运动会使射流弯曲变形，降低射流对屏蔽ＰＢＸ炸药的起爆能力；通过调整弹目交汇条件，能够实现杆式射流对高速动屏蔽ＰＢＸ炸药的可靠起爆。

关键词：杆式射流；冲击起爆；屏蔽ＰＢＸ炸药；起爆阈值本文引用格式：李世纪，魏锦．杆式射流冲击屏蔽ＰＢＸ炸药数值模拟研究［Ｊ］．兵器装备工程学报，２０２０，４１（０９）：１３５－１３８，１４３．Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＬＩＳｈｉｊｉ，ＷＥＩＪｉｎ．ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＩｍｐａｃｔｉｎｇＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＣｏｖｅｒｅｄＰＢＸｂｙＲｏｄＴｙｐｅＪｅｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，４１（０９）：１３５－１３８，１４３．中图分类号：ＴＪ５５文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３０４（２０２０）０９－０１３５－０４ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＩｍｐａｃｔｉｎｇＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＣｏｖｅｒｅｄＰＢＸｂｙＲｏｄＴｙｐｅＪｅｔＬＩＳｈｉｊｉ，ＷＥＩＪｉｎ（Ｔｈｅ７１３ｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＳｔａｔｅＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＨｅｌｄ’ｓｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｏｆＰＢＸｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｉｍｐａｃｔｉｎｇｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｏｆｆｒａｇｍｅｎｔｔｏｂａｒｅＰＢＸ．ＴｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｄｔｙｐｅｊｅｔｉｍｐａｃｔｉｎｇｏｎｓｔａｔｉｃｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸｏｒｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｍｏｖｉｎｇｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｏｆｔｈｅＰＢＸｉｓａｂｏｕｔ６１．２５ｍｍ３／μｓ２．Ｗｈｅｎｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｔａｒｇｅｔｅｎｃｏｕｎｔｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｆｉｘｅｄ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｉｍｐａｃｔｉｎｇｏｎｓｔａｔｉｃｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸ，ｔｈｅｔａｒｇｅｔｍｏｖｉｎｇａｔａｈｉｇｈｓｐｅｅｄｃａｎｂｅｎｄｔｈｅｊｅｔ，ｗｈｉｃｈｗｅａｋｅｎｓｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｄｔｙｐｅｊｅｔｉｍｐａｃｔｉｎｇｏｎｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸ．ＴｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｄｔｙｐｅｊｅｔｉｍｐａｃｔｉｎｇｏｎｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｍｏｖｉｎｇｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｔａｒｇｅｔｅｎｃｏｕｎｔｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｄｔｙｐｅｊｅｔ；ｉｍｐａｃｔｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ；ｃｏｖｅｒｅｄＰＢＸ；ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄ现代高技术武器的自身防护能力越来越强，比如美国的ＧＢＵ３７钻地弹［１］，战斗部壳体采用高强合金制成，壳体侧壁厚约为４５ｍｍ，接近地面时存速约为４５０ｍ／ｓ，而且装药采用了钝感ＰＢＸ炸药［２］。

平面射流的数值模拟研究

对于多束射流 , 流束除卷吸周围环境介质外 , 相邻流束的壁面射流相互影响 , 使得其流动过程与传热机理比单束射流更为复杂。当多束射流冲击换热表面时 , 冲击换热的特性与喷嘴的结构形式、喷嘴的布置、射流流态、介质种类 , 以及被冲击表面的形态等有关〔3〕。 2 研究的方法
本文将通过多束平面射流在被冲击平面的压力值的大小来说明其换热效果。因为 , 冲击换热表面的压力值越大 , 说明流体在冲击换热
流体 , 虽然在整个流动过程中动量保持不变 , 但随着流动流体质量的增大 , 其流动速度逐渐减小 , 到被冲击表面的速度梯度随之变小 , 压力也就越低。从喷嘴喷出来的射流 , 其中间的速度比边缘的速度大得多 , 离喷口愈远这个差别就愈大。因此 , 可以把射流的速度截面分成两部分 , 中间速度较高的部分称为速度核心区 , 逐渐减速部分称为扩散区。速度核心区长度一般为 6～8 个喷嘴宽度〔9〕。当 H/ B 较小 ( < 3) 时 , 射流喷出之后 , 未和周围介质进行充分的动量交换 , 其扩散厚度未发生很大变化 , 就与冲击平板碰撞 , 使射流的纵向流动立即向横向流动发展。而 H/ B 过大 ( > 9) 时 , 由于射流的速度核心区达不到被冲击表面 , 因而出现换热效果减弱的现象。作者认为 H/ B = 5～7 时 , 射流与周围介质经过充分的动量和质量交换 , 且被冲击表面在速度核心区能够达到的范围内 , 能够获得较好的换热效果。 313 只有 L / B 变化时 , 被冲击表面上的静压 P 沿 x / B 的分布面射流的数值模拟研究
李东生
吴建国
(鞍山钢铁集团公司) (东北大学)
摘要冲击射流是一个复杂的流动过程 , 它不仅与流体的种类、被冲击表面形态和喷嘴的结构形式有关 , 更与喷嘴的布置及从喷嘴喷出流体的 Re 数有关。通过建立多束平面射流的二维数学模型 , 利用 SIMPL E 算法计算了冲击换热表面的静压值 , 并分析了各种情况下的换热强度。数值模拟的结果表明 , 在多束平面射流条件下 , Re = 6670～39900 , L / B = 4～6 、 H/ B = 5～7 时 , 可得到较为理想的射流冲击换热效果。关键词射流喷嘴数值模拟冲击换热

炸药冲击波激励气体辐射的数值模拟.

文章编号:1008-2956(2002 02-0017-05炸药冲击波激励气体辐射的数值模拟丁玉奎1, 王海丹2, 高敏1(11军械工程学院弹药工程系, 河北石家庄050003(21石家庄幼儿师范学校理科组, 河北石家庄050001摘要:建立了炸药冲击波激励气体辐射的物理模型和数学模型。

用MMIC -2D 算。

分析了冲击波作用下气体的流动特性, 。

关键词:冲击波; 气体; 辐射; 数值模拟; 模型中图分类号:TJ41011文献标识码:, , 从描述物质运动规律的偏微分方程, 由于爆炸过程非常短暂且复杂, 现有的测试手段有限, 很难把。

而随着计算机科学的飞速发展, 采用计算机数值计算和数值模拟已经能够得到接近于实际的全流场的形象显示。

所以, 数值模拟在爆炸力学领域得到越来越广泛的应用。

常用的数值计算方法有Euler 方法、Lagrange 方法和Euler -Lagrange 混合方法三大类。

本文用以Euler 方法为基础的MM IC —2D 软件对实验装置进行二维轴对称数值模拟, 以揭示炸药的作用原理, 讨论流体流动特性, 描述工作气体参数的空间分布及随时间的变化规律。

1物理模型目前, 在数值模拟计算程序中的物理模型都是用炸药柱激励气体, 研究有关的特性, 这种物理模型与本文中的炸药柱形状有很大的区别, 尚无法直接用现有的程序进行计算。

本文在数值计算中建立了简化物理模型, 见图1所示。

用MM IC -2D 软件进行数值模拟计算。

对物理模型采用炸药左端面起爆进行数值模拟和分析。

炸药爆炸后, 将能量依照炸药几何形状向右传递。

炸药的爆轰过程是一个具有强间断的过程, 采用流体力学的计算程序来模拟爆轰波的传播过程, 为了计算格式的同一性, 一般仍采用使间断解光滑化的办法来处理。

在引进人工粘性使间断面光滑成一个过渡区的同时, 也引进了一个从0～1变化的人为燃烧函数, 使得炸药化学反应释放的能量按一定的规律逐步释放。

爆炸作用下混凝土板破坏数值模拟

目前对钢筋混凝土板素混凝土板冻土层和冰层等板状结构介质的爆破常利用放置在波阻抗较小的约束介质中的炸药包的爆炸能量爆破邻近的高阻抗介质即通过埋置于某种约束介质的药包的爆炸能量以达到破坏另一种介质为目的的爆破方法
第 59卷第 4期
有色金属 (矿山部分 )
2007年 7月
爆炸作用下混凝土板破坏数值模拟
1 模型建立与参数确定
1. 1 物理模型板状结构介质采用混凝土板 ,模型由炸药、密实
张猛硕士河北唐山 063009
土层、空气层和混凝土板 4部分组成。其中炸药、土和空气 3种材料采用欧拉 ( Euler)网格建模 ,单元使用多物质 ALE算法 ,允许在同一个网格中包含多种物质。混凝土板采用拉格朗日 (Lagrange) 网格建模 ,混凝土板与空气和土介质间采用耦合算法。将混凝土板、药包、空气层、土介质视为标准的理想体介质 ,其性质是具有各向同性的连续性均匀介质。在整个分析过程中忽略土的重力作用 ,假设爆轰产物的膨胀是绝热过程。
工程爆破中 ,经常遇到的混凝土地面、地坪及池壁的爆破 ,大多数属于薄板破坏问题。目前 ,对钢筋混凝土板、素混凝土板、冻土层和冰层等板状结构介质的爆破 ,常利用放置在波阻抗较小的约束介质中的炸药包的爆炸能量爆破邻近的高阻抗介质 ,即通过埋置于某种约束介质的药包的爆炸能量以达到破坏另一种介质为目的的爆破方法。该类型爆破在实际工程中有着广泛的应用。如拆除大面积的混凝土地坪、底板等薄壁结构 ,飞机场跑道等。在我国北方 ,在冻土层上施工时 ,往往需要首先进行冻土层的爆破。我国黄河流域的上游地区 ,由于冬季气候寒冷 ,黄河水封冻 ,而到次年春天的黄河解冻期间 ,为了防止形成冰墙而导致黄河水泛滥 ,经常要采取爆破冰层来疏通河道。在城市爆破拆除中 ,也经常采用该类型爆破方法拆除薄壁结构建筑物。

射流冲击盖板覆盖下有限厚炸药的仿真和试验研究

射流冲击盖板覆盖下有限厚炸药的仿真和试验研究陈思敏1，黄正祥1，贾鑫1，夏明2，汪剑辉2，肖强强1，唐德荣1（1.南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094；2.军事科学院国防工程研究所，河南洛阳471023）摘要：为了研究有限厚炸药在射流冲击下的起爆过程，并得到有限厚炸药的临界起爆阈值。

试验采用Φ40mm 聚能装药作为射流源，通过高速录像进行拍摄，对不同厚度的50SiMnVB 盖板覆盖下的43mm 厚TNT 炸药进行了射流冲击起爆试验，得到炸药的临界起爆阈值和不同刺激强度下的响应情况以及反应产物的膨胀速度。

采用数值仿真软件进行了有限厚炸药在射流冲击下的数值模拟计算，得到了射流冲击下炸药内弯曲冲击波发展过程以及有限厚炸药的临界起爆阈值和炸药厚度关系，并通过试验结果进行了验证。

最后建立了有限厚炸药临界起爆阈值和临界盖板厚度的计算模型。

结果表明：厚度43mm 的TNT 临界起爆阈值为37mm 3·μs -2，并且在不同响应之间反应产物的膨胀速度相差至少一个数量级。

射流冲击有限厚炸药时，弯曲波发展为爆轰波需要一定距离，剩余射流头部速度越高，弯曲波发展为爆轰波所需的距离越短。

炸药厚度的减少将导致有限厚炸药的临界起爆阈值和临界盖板厚度的增加，并且有限厚炸药的临界起爆阈值的对数与炸药厚度的对数近似呈线性关系。

关键词：射流冲击；有限厚炸药；弯曲冲击波；临界起爆阈值中图分类号：TJ55文献标志码：ADOI ：10.11943/CJEM20202601引言野战弹药库是战时储存武器装备的基地，可以快速、不间断地提供弹药保障，是部队战斗力生成的基础，这决定了野战弹药库的突出地位和重要作用，同时也导致了它在战争中必然是敌方重点攻击目标［1-2］。

聚能战斗部所形成的聚能射流由于具有能量密度高、穿透能力强、局部毁伤大的特点被广泛应用于各种弹药中。

采用聚能战斗部的来袭弹药，可瞬间穿透弹药库中弹药的防护层及壳体，继而引爆内部炸药，并且随着精确制导等技术的发展，使得野战弹药战场生存环境更加恶劣，生存能力受到严峻挑战［3-5］。

射流侵彻混凝土介质数值模拟及影响因素研究_郑平泰

纲应变率 , E为实际应变率, E 0 = 1 1 0 s- 1 为参照应
116
弹箭与制导学报
- 3 3
2007ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年
变率 ; A 、 B、 C、 N 为材料常数, A 为规一化内聚强度, B 为规一化压力硬化系数 , N 为压力硬化指数, C 为应变率系数。 H JC 模型关于混凝土材料的损伤因子 D( 0 [ D [ 1 ) 由等效塑性应变和塑性体积应变累加得到 , D 的表达式为 : D=
结果与实验数据基本吻合。通过数值模拟计算重点分析了药型罩锥角、药型罩厚度、壳体厚度、炸高和装药长度对聚能射流侵彻效能的影响规律。研究结果表明 : 药型罩锥角、药型罩厚度和炸高对聚能射流的侵彻深度和侵彻孔径影响较大 , 而壳体厚度和装药长度对侵彻效能影响较小。关键词 : 聚能射流 ; 侵彻 ; 混凝土介质 ; 数值模拟 ; 影响因素中图分类号 : TJ4101 6 文献标志码 : A
为: 密度 : 10 g/ mm , 强度或屈服应力 : M Pa , 杨氏模量 E: GPa , 剪切模量 G: GPa , 体积模量 K : GPa , K 1 ~ K 3 : GP a, k: 10 # m m , 其它参数的
12 -3
量纲均由基本物理量导出。
表3 Q 0 G 14. 86 P crush 16 C 0 . 007 混凝土材料模型参数 f cs 44 E v, crush 0 . 001 EF min 0 . 01 S max 7. 0 E v , l ock 0. 1 N 0 . 61 T 4. 1 P l ock 800 K3 208 A 0. 75 K1 85 B 1 . 65 K2 - 171

药型罩加工误差对射流性能影响的数值模拟

图5
药型罩加工误差与射流偏移量关系
从图 5 中,在加工误差相同的情况下对比不同药型罩锥角的射流偏移量可以看出 , =20° 时射流偏移量的增加速度明显高于 =30°时的射流偏移量的增加速度。即药型罩锥角在一定范围内,可以选择较大锥角 , 以降低各种误差对射流性能的影响,对目标进行更加有效地毁伤。
图2
数值模拟模型
2.2
数值模拟方案药型罩的数值计算方案如表 1 所示。
表1 计算方案锥角/(°) 40 40 40 40 60 60 60 60 /(°) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
方案编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ
r /mm 0.025 0.05 0.075 0.1 0.025 0.05 0.075 0.1
4
0.025 mm 0.05 mm 0.75 mm 0.1 mm
结论

图4
=20°射流侵彻导引头
从图 4 可以看出,加工误差为 0.025 mm 时,射流在侵彻导引头过程中无分叉和断裂现象 , 加工误差为 0.05 mm 时,射流在侵彻导引头的过程中出现断裂;加工误差为 0.075 mm 和 0.1 mm 的情况下, 侵彻导引头的射流已经明显分为两支直径较细的射流,并且右侧分支出现断裂。从而可以得出,随着加工误差的增大 , 药型罩形成的射流会出现分叉和断裂现象。加工误差越大,分叉和断裂现象越明显。型罩加工误差对射流偏移距离影响如图 5 所示。图 5 对比了在 =20°､ =30°情况下,不同加
0.025 mm
0.05 mm
0.75 mm
0.1 mm
图3
药型罩加工误差对射流影响

CE_SE方法数值模拟炸药粉尘爆轰_董贺飞

496
计
算
物
理
第 29 卷
－ Q d － F d x u 2 － F d y v 2 + I d E 2 + Q chem ，（ ρ2 φ2 ）（ ρ2 φ2 u 2 ）（ ρ2 φ 2 v2 ） + + = － Id ， t x y
2 （ ρ2 φ2 u 2 ）（ ρ2 φ2 u 2 ）（ ρ2 φ 2 u 2 v2 ） + + = － I d u 2 + F dy ， t x y
2
方程中下标“1 ” 和“2 ” 分别代表气相和固相．各物理量分别为：密度 ρ 、速度 u 、速度 v 、压力 p 、温度 T 、总 u 2 + v 2］/ 2 ）、体积分数 φ （ φ 1 + φ 2 = 1 ）和颗粒数 N．源项中 I d 为固相质量变化率； F d x 和 F d y 为气体能 E（ = e + ［对颗粒的作用力； Q d 为两相间的对流热传导； Q chem 为化学反应释放的能量．在两相爆轰波中，炸药颗粒在爆轰波前导激波的作用下开始运动，并由于对流热传导开始升温．当温度升高到熔点时，表层炸药开始熔化．目前，对炸药颗粒在高温高速气流中点火并发生反应的研究较少，参考液滴在高速气流作用下的剥离现象，认为炸药液化部分在气流的作用下被剥离，并在高温气体环境中瞬时
（ 1）（ 2）（ 3）
［ ρ 1 φ 1 E 1］［ ρ 1 φ 1 u 1 （ E 1 + p / ρ 1）］［ ρ 1 φ 1 v 1 （ E 1 + p / ρ 1）］ + + = t x y

炸药近地爆炸的数值模拟及影响参数分析汇总版整理版

漆桥中心小学综合实践活动学科教研计划2017—2018第一学期指导思想：以高淳区小学综合实践活动发展规划为指导，以区研训中心综合实践活动课程教学工作安排为抓手，贯彻《综合实践活动指导纲要》精神，立足课程开发、有效实施研究与实践，促进教师课程执行能力及学生综合素质的提升。

从学校综合实践活动实施实际情况出发，着重抓校本研训，发挥教研组的核心作用，建立一支优秀的教师队伍，深化学科教学研究，谋求本学科在我校的科学发展。

工作重点：1、加强集体备课，组内交流，认真学习“高淳区小学综合实践活动学业水平评价标准及方法”，研讨“综合实践主题活动开发”难点问题，结合所需所需研究开发各年级学生感兴趣的、可行的、能促进学生发展的主题活动内容，做真实的活动。

2、继续探求“主题活动中教师的指导”策略，加强活动中教师的指导作用，突出教师指导的创造性、有效性，强调与其他教师的协同指导。

打造特色教研组，引领课程发展；3、狠抓综合实践活动新教师的培训工作，明确教师培养对象，制定教师培养计划并落实。

培养任课教师的教学热情，打造具有影响力的骨干教师和优质课堂；4、加强校本研训：明确上级文件精神；解读《课程纲要》，帮助教师理解课程；提供网络学习渠道，树立网络学习意识，提升教师自身学习研究能力；开展主题研训活动，组织参与上级研训活动及各类评比活动等。

5、建立健全校综合实践活动的教育教学研讨机制；6、各教师制定班级学期主题活动内容及劳技教学内容，并按计划认真执行教学常规“五认真”要求，认真做好学生学业水平评价工作。

劳动与技术作品及资源包的教师指导、审核与评比工作。

7、开展“校际联盟集体备课活动”，制定各年级学期主题活动内容及劳技教学内容，形成主题活动整体方案或主题系列活动序表案例。

具体安排：漆桥中心小学2017/9/15。

爆炸塔内壁特征点的反射压力数值模拟

收稿日期:2008212206;修改稿收到日期:20092012151作者简介:胡八一3(19652),男,研究员(E2mail:HB Y5170@)1文章编号:100724708(2009)0420573206爆炸塔内壁特征点的反射压力数值模拟胡八一31,　李　平1,　张振宇2,　谷　岩1,　张展翼1(1.中国工程物理研究院流体物理研究所,绵阳621900;2.国防科技大学理学院技术物理研究所,长沙410073)摘　要:采用L S2D YNA编码,对直径2m的爆炸塔及其缩比模型的爆炸流场进行了数值模拟,给出了塔体内壁几个特征点的反射压力曲线,并与其中两个特征点的实测压力曲线进行了对比.研究结果表明:爆炸塔宜选择椭球封头,而非传统设计通常采用的球形封头,因为球形封头击波的会聚效应更强;用L S2D YNA这类商业软件来模拟爆炸流场,网格划分需尽可能细,不然模拟结果仅具有定性参考价值。

关键词:爆炸塔;特征点;反射压力;数值模拟中图分类号:O381 文献标识码:A1　引言爆炸塔强度设计的前提是能事先对作用于塔体内表面的冲击载荷进行初步的模拟计算,以此为基础,完成结构的动力学响应分析;通过动力系数法,给出爆炸塔的等效静载荷,最后依据等效静载荷进行塔体的强度设计[1]。

国外对爆炸塔或爆炸容器这类抗爆结构内部载荷的数值模拟研究始于20世纪70年代末[2]。

国内段卓平[3]和朱文辉[4]等在上个世纪90年代率先对这类问题进行了数值分析,随后钟方平[5]、曹玉忠[6]、张亚军[7]和管怀安[8]等对各种结构形式的抗爆结构内的爆炸流场进行了不同方法的模拟研究,取得了较好的结果。

随着计算机及数值模拟技术的不断发展,一些大型的二维和三维计算编码(如L S2D YNA,D YTRAN,CT H等)逐渐进入工程设计领域,在抗爆结构的强度评估和工艺设计中发挥出独到的作用,如核电站安全壳和爆炸塔的载荷分析及安全评估等方面[9211]。

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ｓｎｗｉｈｅｐｏｉｅｉｎｔｓｈｃｉｅｐｎｌｈｖｒａｉｔｒａｃｎｎｉｉｎｏｈｅ，ｉｅｈｙａｄｃｘｌｓｉｅ，ｔｅａｔａｅｓａｅｇｅｔｄｓｕｂｎｅａｄｉｃｓｎｔｅｊｔ．．ｔｅｖｇｖｏｍａｅｔｅｊｔｄｖａｅｎｅｄｄｈａｇｔｉａｔｐｉｔｉｅｓｄａｄｔｅｐｎｔａｉｎｃｐｂｌｙｄ — ｋｈｅｅｉｔｄａｄｂｎｅ，ｔｅｔｒｅｍｐｃｏｎｓｒｅｎｈｅｅｒｔａａｉｔｅｄｐｏｉ
毛东方，李向东，任丹萍
（南京理工大学机械工程学院，江苏南京２０９）１０４
摘要：采用三维有限元程序（ＳＤＹＬ — ＮＡ）拟了射流以不同入射角侵彻装有平面夹层炸药的模靶板过程，并和无平面夹层炸药情况进行了对比分析，发现平面夹层炸药爆炸后，动的面板和背运板对射流有严重的干扰和切割效应，使射流偏转、曲、靶点分散，弯着导致侵彻能力下降。对于垂直侵彻，干扰不明显。对于斜侵彻情况，面夹层炸药结构使射流的侵彻能力下降约５％～７％，平８５干扰程度随入射角的增大而呈递增趋势。关键词：爆炸力学；平面夹层炸药；流；爆炸反应装甲；值模拟射数中图分类号：Ｇ１Ｔ４１文献标志码：Ａ文章编号：１０ —０３２０）１１０ —４００１９（０７１ —３６０
Ａｂｔｃ：Ｔｈｒｃｓｆｐｎｔａｉｇｉｔｈａｄｃｘｌｓｖｙｔｅｊｔａｉｅｅｔｉｃｄｎｎｌｓｓｒｔａｅｐｏｅｓｏｅｅｒｔｏｔｅｓｎｗｉｈｅｐｏｉｅｂｈｔｄｆｒｎｉｅｔｇｅｎｎｅｆｎａ
Ｋｅｒｓｘｌｓｏｃａｉｓａｄｃｘｌｉｅｅ；ｅｐｏｉｅｒａｔｅａｍｏ；ｎｍｅｉａｉ — ｙｗｏｄ：ｅｐｏｉｎｍｅｈｎｃ；ｓｎｗｉｈｅｐｏｖ；ｊｔｘｌｖｅｃｉｒｒｕｒｃｌｍｕｓｓｖｓ
ｌｔｏａｉｎ
ＮｕｅｉａｉｕａｉｎｏｈｓｕｂｎｅｏｍｒｃｌＳｍｌｔｏｆｔｅＤｉｔｒａｃｆ
ＳｎｄｃｐｌｓｖｎＪｔａｗｉｈＥｘｏｉｅｏｅ
ＭＡＯｎ —ａｇ，ＬＩＸｉｎｇｄｎｇ，ＲＥＮｎｐｎＤｏｇｆｎａ —ｏＤａ — ｉｇ
维普资讯
第２第１期８卷１
兵
工
学
报
Ｖ０．ＮＯ．１１２８１

２００７年１月１
ＡＣｒＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
ＮＯ．２０Ｖ０７
平面夹层炸药对射流干扰的数值模拟
ｗａｍｕｔｄｕｉｇ３ｆｉｌｎｏｅ（ＳＤＡ）ｎｏａｅｏｔｅｃｒｅｐｎｉｇｃｓｓｉｌｅｓＤｉｔｅｍｅｔｃｄＬ－ＹＮ，ａｄｃｍｐｒｄｔｈｏｒｓｏｄｎａｅｓａｎｎｅｅ
ｗｉｈｕａｄｃｘｐｏｉｅｔｏｔｓｎｗｉｈｅｌｓｖ．Ｔｈｉｌｔｏｎｈｏａｉｏｈｗｈｏｌｗｉｅｕｔ．Ａｆｅｈｅｓｍｕａｉｎａｄｔｅｃｍｐｒｓｎｓｏｔｅｆｌｏｎｇｒｓｌｓｔｒｔｅ
ｃｅｓｄ．Ｗｈｎｔｅａｔｃａｅｓｖｒｉａｌ，ｔｉｔｒａｅｉｏｂｉｕ．Ｆｏｓａｅｔａｉｇｒａｅｅｈｔａｋｈｐｐｎｅｔｃｌｙｈｅｄｓｕｂｎｃｓｎｔｏｖｏｓｒａｌｎｔｐｎｅｒｔｎ，ｔｅｓｎｄｃｘｌｓｖｅｕｃｓｔｅｔａｉｎｃｐｂｉｔｈａｗｉｈｅｐｏｉｅｒｄｅｈｅｐｎｅｒｔｏａａｌｙｂｙ５８％～７５％．Ｔｈｓｕｒｎｃａａｌｔｉｅｄｉｔｂａｅｃｐｂｉｙｉｉｒａｅｔｈｅｉｃｅｓｆｔｅｉａｔａｌ．ｎｃｅｓｓｗｉｈｔｎｒａｅｏｈｍｐｃｎｇｅ
（ｃｏｌｆｃａｉｌｎｉｅｒｇＮａｊｇＵｎｖｒｔｆｃｎｅｎｅｈｏｇ，Ｎａｊｇ２０９，ｉｇｕＣｉ）Ｓｈｏｏｈｎｃｇｅｉ，ｎｎｉｓｙｏｉｃｄＴｃｎｌｙＭｅａＥｎｎｉｅｉＳｅａｏｎｎ１０４Ｊｎｓ，ｈｎｉａａ
平面夹层炸药是一种面板加炸药加背板结构，是爆炸式反应装甲的基本组成单元。当射流侵彻该结构时，层内的炸药爆炸，夹驱动面、板沿其法线背方向作背向运动。运动的金属面、背板与射流不断作用，干扰射流的侵彻作用。同时，夹杂有金属碎片的爆轰产物，向入口处高速喷出，使射流发生弯也