半预制破片战斗部仿真分析

破片对聚能装药战斗部冲击引爆数值模拟分析
李向荣;赵海龙;彭锐枫;周世海
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2014(34)10
【摘要】针对二次破片引爆车内弹药毁伤效能难评估问题,分析了基于热点学说的冲击引爆临界速度准则.利用数值模拟方法,以反应度为引爆判断参数,进行了冲击引爆过程中炸药内部压力与状态分析,验证了热点引爆学说;得到了聚能装药撞击位置、破片尺寸、破片材料等参数对冲击引爆影响规律,直径相同时,柱形破片的临界起爆
速度比球形破片低;聚能装药残余弹体或二次破片完全有可能引爆车体内弹药,从而
导致严重的二次效应,钢质破片有效尺寸约14cm、速度约1 800m/s,或者钨质破
片有效尺寸约14cm、速度约1 500m/s就能发生冲击引爆.
【总页数】6页(P1018-1023)
【关键词】冲击引爆;聚能装药;引爆临界速度;装甲车辆
【作者】李向荣;赵海龙;彭锐枫;周世海
【作者单位】装甲兵工程学院兵器工程系;中国人民解放军75743部队
【正文语种】中文
【中图分类】TJ411.2
【相关文献】
1.预制破片战斗部冲击波超压的数值模拟 [J], 周平;韩夫亮;侯日立
2.预制破片对战斗部冲击起爆数值模拟 [J], 江增荣;李向荣;李世才;王海福
3.破片冲击引爆带盖板装药的数值模拟方法研究 [J], 李会敏;刘彤
4.柱状装药预制破片缩比战斗部爆炸冲击波和破片的作用时序 [J], 夏冰寒; 王金相; 周楠; 陈兴旺; 卢孚嘉
5.不同口径聚能装药射流引爆带壳装药数值模拟 [J], 梁斌;余春祥;聂源;冯高鹏;卢永刚
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战斗部端面预制破片威力性能影响的数值仿真
郭子云;赵太勇;陈智刚
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2015(032)003
【摘要】为实现火箭弹定向杀伤,在战斗部非起爆端球缺面增设预制破片,通过调整装药长径比、球缺半径提高预制破片初速、控制预制破片飞散角,从而提高定向毁伤威力.利用LS-DYNA软件建立端面预制破片战斗部模型,对装药长径比、球缺半径两种装药结构参数进行了数值仿真,得到装药结构参数对端面预制破片初速和飞散角的影响规律.研究结果表明:当球缺半径、装药长度分别为3倍、2.5倍装药直径时,端面预制破片获得最大杀伤威力,为火箭弹杀爆战斗部端面预制破片定向杀伤威力控制提供了参考.
【总页数】5页(P33-37)
【作者】郭子云;赵太勇;陈智刚
【作者单位】中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室,山西太原030051;中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室,山西太原030051;中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室,山西太原030051
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.半预制破片战斗部破片威力分析 [J], 杨琪;郇光周;王梦楠
2.关于预制破片战斗部爆炸威力场的数值模拟与分析研究 [J], 厉相宝;季致和;苏敏
3.传爆管偏置对子弹预制破片战斗部威力的影响 [J], 刘志林;王雨时;闻泉;张志彪;高辉
4.多层预制破片战斗部数值仿真方法及起爆方式影响 [J], 时党勇;张庆明;夏长富
5.预制破片杀爆战斗部威力准确评估研究 [J], 赵洪志; 张建; 梁振刚; 袁志华
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多层预制破片战斗部数值仿真方法及起爆方式影响
时党勇;张庆明;夏长富
【期刊名称】《解放军理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(010)006
【摘要】为研究多层预制破片的飞散规律,对某结构多层预制破片战斗部的数值仿真方法和爆轰驱动特性进行分析.通过对比流固耦合模型、单层网格模型和小角度模型的适用性,采用侵蚀单面自动接触算法,建立合理的数值计算模型.利用LS-DYNA软件,对单点、对称两点和三点起爆方式下爆轰波传播特性、多层预制破片飞散形态、破片初速和飞散角进行计算和比较.计算结果表明,数值计算模型可以考虑多层破片之间的挤压、摩擦和翻滚效应;对称两点起爆和三点起爆可有效提高预制破片的最大初速和平均初速;起爆点数量增加,密集破片区域飞散角逐渐增大.【总页数】6页(P553-558)
【作者】时党勇;张庆明;夏长富
【作者单位】北京理工大学,爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;工程兵指挥学院,江苏,徐州,221004;北京理工大学,爆炸科学与技术国家重点实验室,北京,100081;工程兵指挥学院,江苏,徐州,221004
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410.3+3
【相关文献】
1.双聚焦式破片战斗部不同起爆方式的数值模拟研究 [J], 魏继锋;焦清介;宁建国
2.起爆方式对战斗部破片定向性能影响的数值模拟研究 [J], 屈明;钱立新;杨云斌
3.起爆方式对子母式战斗部破片速度影响的数值分析 [J], 叶小军;连鲁军
4.偏心起爆方式对球形预制破片战斗部飞散特性的影响 [J], 梁志峰;乔磊;刘兰;姜弛;李川
5.起爆方式对预制破片飞散性能影响的数值模拟研究 [J], 史志鑫; 尹建平
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某战斗部预制破片设计及破片威力数值模拟随着计算机技术和数值计算方法的进展,数值模拟分析已广泛应用于爆炸力学的计算领域。

本文在分析作战目标轻型装甲特性基础上,利用建模软件UG NX4.0对某型号榴弹进行了增加预制破片衬套组件的威力增强设计,利用有限元软件ANSYS10.0/LS-DYNA对球形破片在爆炸驱动下的飞散动态进行了数值模拟,获得了破片初速和驱动过程的物理图像,计算结果与有关文献的实验结果具有良好的一致性,表明该有限元计算模型是合理的。

讨论了钨球破片在空气中的衰减规律,在此基础上进行了球形破片侵彻靶板的有限元分析并通过数值计算得出了钨球穿甲后的剩余速度。

本文没有将榴弹材料性能和轻装甲目标特性进行深入研究,没有将炸药爆轰驱动对钨球预制破片的较大影响进行具体探讨,期待在后续工作中加以解决。

预制破片速度的数值模拟与分析
预制破片战斗部在爆炸过程中,产生高温高压爆轰产物的同时破片获得一定的初速飞散出去,破片初速和飞散方向角是衡量战斗部性能的两个重要参数。

由于战斗部爆炸是一个非常复杂的物理和化学变化过程,采用理论分析的方法非常困难,如果通过试验的方法,不但设计周期长,而且成本高。

目前随着计算机技术的发展,数值模拟成为战斗部设计的一个重要手段,鉴于此,本文分别对钨块式预制破片战斗部和刻槽式预控破片战斗部进行了数值模拟和威力分析。

利用三维有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对某钨块式预制破片战斗部分别采用弹头部起爆、中心起爆和弹尾部起爆三种起爆方式分析,数值模拟结果表明,中心起爆时获得的破片速度最大,杀伤效果最好。

弹头部起爆要比弹尾部起爆所形成的破片速度大。

对某刻槽式预控破片战斗部采用整体刻槽和单环刻槽两种方案,分析刻槽形式对破片的影响,模拟结果表明,单环刻槽爆炸所形成的破片要比整体刻槽效果好。

并结合理论验证和靶场试验对比,数值模拟结果表明在正常选择材料等相关参数和模型简化合理的情况下,在类似产品改进和新产品研制过程中,可用数值模拟代替部分试验,节省大量的财力、物力和人力等。

战斗部设计仿真解决方案1一、ANSYS AUTODYN程序简介AUTODYN是一款采用有限差分和有限元技术解决固体、流体、气体及其相互作用的高度非线性动力学问题显式程序。

所处理的非线性问题包括几何非线性（如大扭曲及变形）和材料非线性（如塑性、失效、应变硬化及软化、分段状态方程）。

该软件是一个包含前、后处理及主程序分析引擎的完整集成化软件包，具有多种不同的数值处理技术及广泛的材料模型，为解决非线性动态问题提供了一个功能强大的系统。

交互式、菜单驱动允许用户在同一环境下建立、分析问题并演示结果，在分析的每一阶段及问题的计算过程中都伴随有图形显示，并最终以幻灯片或动画等形式提供计算过程和结果。

AUTODYN的主要功能如下：●前处理﹑主程序（解算器）和后处理集成在同一个软件包内●应用菜单驱动、交互式图形界面和定制模型的几何图形，并与TrurGrid、ICEM等通用前处理具有数据接口●包含下列不同的处理器➢拉格朗日（Lagrange）处理器➢欧拉（Euler）处理器➢任意的拉格朗日欧拉ALE(Arbitrary Lagrange Euler）处理器➢薄壳（Shell）处理器➢光滑粒子流体动力SPH(Smooth Particle Hydrodynamics）处理器➢梁（Beam）处理器➢拉格朗日（含Shell﹑SPH）与欧拉混合处理器●具有网格自动重分（Rezoning）和侵蚀（Erosion）功能●先进的自动动态接触逻辑算法●从1D→2D→3D映射计算数据●固体、流体和气体材料模型，并内置材料数据库●对用户开放程序接口●广泛应用于PC机、工作站及巨型机上●支持Windows和Linux/Unix系统共享内存和分布式集群的并行处理●软件经过全套验证和质量控制，符合ISO9000质量国际认证●具有世界范围内的技术支持和活跃的用户集团2二、ANSYS AUTODYN战斗部及宇航仿真解决方案AUTODYN软件自1986年首推以来，在二十多年时间里得到持续发展，功能日趋完善，应用更为方便，是国际弹药与爆炸力学等领域研究爆炸、冲击等问题最著名的数值模拟软件，广泛应用于国防工业、科研实验室及教育部门，因其主要功能具有明显的军工应用背景，占据国际军工行业80％以上的市场。