侵彻引信抗高过载复合灌封方法

针对引信面临瞬态强冲击力学环境缓冲防护设计需求，提出引信复合灌封方法。该方法基于应力波在多界面间的衰减理论，采用三种引信常用灌封胶分层组合灌封，并利用过载同步测试系统测试引信壳体和灌封层内过载评估其抗过载性能。试验结果表明，采用“硅橡胶-环氧树脂-电子灌封胶”的复合灌封方法可将过载峰值衰减70%以上，且在至少10次高过载冲击后仍可对引信过载敏感器件起到防护作用，满足侵彻多层硬目标引信的抗过载防护需求。     

高超音速侵彻引信中的泡沫铝垫片

应对高速侵彻高冲击的主要措施之一是加垫片,而已有垫片材料并不理想。为此,提出以新型材料泡沫铝制造高超音速侵彻引信垫片,泡沫铝自身内部多孔结构有利于抗高过载冲击。ANSYS/LS-DYNA有限元仿真表明,6 mm泡沫铝垫片能起到较好的抗高过载冲击作用,但计算得出的垫片厚度仍不理想,可能需要从衰减应力波角度进一步研究。     

弹载存储设备在侵彻下的失效分析

为了研究弹载存储设备的失效模式,首先对弹载存储设备结构进行分析,并对其进行倾彻模拟分析,得出冲击会使测试仪电路腔发生严重形变、测试仪电路受到挤压甚至破碎。其次对其外壳进行了冲击仿真,得出弹载存储设备壳体高冲击环境下的损伤主要是存储设备的外壳因塑性变形引起的分层。最后针对该弹载记录仪进行侵彻试验,由此得出该弹载存储设备在该环境下的薄弱环节,该结果为提高弹载存储设备的可靠性分析提供依据。     

基于应力波衰减材料的目标层特征凸现方法

针对多层侵彻过载粘连信号成分复杂、信号处理方法从中提取穿层特征压力大的问题,提出基于应力波衰减材料的目标层特征凸现方法。该方法采用灌封硅橡胶+纳米SiO_2颗粒制备的材料填充至引信壳体内侧,能够将弹体高速侵彻多层硬目标过程中激发的应力波快速衰减,避免了应力波沿着弹体多次重复叠加造成侵彻过载的层间粘连,从而凸现侵彻过载的目标层特征。试验验证表明,同一发弹内采用该材料缓冲测得的侵彻过载层特征较未采用该材料缓冲的侵彻过载层特征明显。     

高加速度冲击下针刺火工品的形变研究

采用霍普金森压杆试验方法对针刺火工品壳体形变进行了研究,并用ANSYS/LS-DYNA软件对过载冲击下针刺火工品壳体各特征部位的受力情况进行了数值模拟分析,得到了耐高过载针刺火工品壳体形变变化规律,明确了针刺火工品在过载冲击载荷下导致结构失稳的薄弱部位,为以后耐高过载针刺火工品设计提供理论参考。     

侵彻多层钢靶板过载测试技术

针对在弹丸侵彻钢靶板过程中高过载带来的问题,研究了一种能够抗高冲击作用的弹丸侵彻多层钢靶板过载测试装置。该装置采用灌封、多层材料组合缓冲以及二次电源的措施,能保证测试装置抗高冲击作用和可靠工作。对弹丸侵彻多层钢靶板的过载特性进行了测试,结果表明所研究的测试装置能够可靠获取与记录弹丸穿过各层靶板时的加速度。     

弹药侵彻混凝土过载性能的数值模拟

通过建立弹靶系统,分析侵彻模型及弹体内部炸药所受冲击载荷的动态响应,旨在揭示弹药在侵彻混凝土冲击环境下的过载特性,进而运用ANSYS/LSDYNA模拟软件,采用相应的弹药以及靶板数学模型,对弹药侵彻一定强度混凝土靶板进行了仿真计算,分别得出了弹体与内部炸药的过载曲线.并将弹体的过载曲线与Forrestal模型进行对比,仿真结果表明,弹体过载曲线峰值及总体趋势与该模型吻合较好.而且进一步预测了弹内装药的过载特征,说明模拟结果具有较高的可信度,可为同类弹药侵彻混凝土的过载特性方案设计提供参考.     

小量程抗高过载空投加速度记录仪

空投过程伴随着复杂的加速度变化,其中最重要的就是过载问题。文中针对该现象,设计了具有抗高过载性能的加速度记录仪。进一步结合理论推导和测试试验,对该记录仪进行了实际验证。首先利用马歇特锤冲击试验对系统的抗过载性能进行了检验;其次利用火箭滑车模拟开伞过载试验,获得了开伞加速度试验数据;最后对比试验结果和理论推导,发现系统误差在8%的范围内,证明该记录仪有实用价值。     

多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品 过载响应仿真研究

为研究多层钢靶板侵彻环境下半导体桥火工品力学过载特性,通过LS-DYNA建立侵彻弹对不同排列状态3层钢靶的侵彻过程仿真模型,分析弹内半导体桥火工品壳体长度、壳体直径和药柱长度变化与靶板排列顺序、靶板间距和侵彻角度等侵彻环境的关系。结果表明:厚靶在两层薄靶中间时火工品轴向过载较小;靶间距为0～1倍弹长时,随着靶板间距增大,火工品轴向过载增大;侵彻角度在0～20°时,随着侵彻角增大,火工品承受过载减小。     

3种多层复合防护板抗破片侵彻试验研究

为指导高动能破片防护结构优化设计,通过模拟破片侵彻试验,对3种多层复合防护结构进行防护性能对比研究,并简要分析不同结构的防护机理。结果表明,在试验对比的结构中,陶瓷/钢/FRP复合结构对高动能破片的侵彻防护性能最佳。     

小口径智能弹药发射高过载环境下弹载模块电路应力分析

针对小口径智能弹药发射时弹载元器件极容易发生损坏失效的问题,对其高过载环境下弹载模块电路应 力进行分析。设计弹药弹载电路模块的防护结构,采用HYPERMESH 与ABASQUS 软件建立弹丸和刚体滑膛身管的 有限元模型,得到弹载电路的应力分布,计算不同防护外壳厚度下弹载电路模块的应力响应,并对聚氨基甲酸乙酯、 丙烯酸、硅酮和环氧树脂等灌封材料进行有限元数值仿真。该分析可为后续弹丸弹载模块的设计提供参考。     

弹载测试电路模块缓冲防护结构设计及优化

火炮发射环境易引起弹载电子设备的损坏,为了确保测试工作的可靠完成,设计了弹载测试装置电路模块抗冲击振动的缓冲防护结构。通过建立弹炮耦合模型及测试装置的有限元模型,采用数值计算模拟了弹丸发射过程并分析了测试电路的应力分布状况;从应力波传播及能量吸收的角度探讨了缓冲机理,初步设计了弹载测试装置缓冲防护结构;利用 iSIGHT与 ABAQUS的联合仿真优化,对缓冲防护模块进行了结构参数优化,优化后的测试电路防护结构最大应力降低了65.1％,缓冲防护效果显著,对该类结构的设计研究具有一定参考价值。     

基于拉格朗日法的高速撞击自由圆柱壳穿孔效应数值模拟

针对高速撞击结构的局部化毁伤特性,利用LS-DYNA动力学程序,基于Lagrange法对弹丸高速撞击自由圆柱壳进行了数值模拟。分析自由放置圆筒在高速撞击下的穿孔效应和能量消耗、再分配关系。结果表明：随着撞击速度的增加,弹丸穿孔直径也呈线性增加;撞击速度在2.0~3.0 km/s范围内,其扩孔比为1.45~1.65,模拟结果与试验吻合较好。穿孔能量消耗随撞击速度提高而呈线性增加,其所占总能量的比例为16%~17%。自由圆柱壳变形内能随撞击速度增加而降低,更多的能量用于形成碎片云和增加碎片云的动能。     

火箭橇过载测试系统的设计与应用

火箭橇过载测试系统是由一个以ADXL系列传感器为基础,通过电路设计形成的专用过载传感器和一套高精度存储测试系统组成;并根据火箭橇试验的特点,对系统进行了专用结构设计;通过对测试数据进行处理,不仅可以得到过载数据,也可获得于火箭橇的速度和位移曲线。     

弹丸侵彻装甲钢板过载特性数值模拟

利用LSDYNA3D软件,研究了弹丸侵彻装甲钢板的过载特性,针对几种典型的弹丸初速度、着角以及靶板厚度进行了模拟计算,得到了各种条件下的弹丸侵彻加速度过载曲线,分析结果表明着速、着角及靶厚对侵彻过载有很大影响,为硬目标侵彻引信的设计及装甲防护技术提供了参考.     

冲击载荷下分段式弹动态响应特性的数值模拟

侵彻过程中,弹体的结构冲击响应对过载信号的精确分析产生了干扰.基于ABAQUS软件对利用霍普金森压杆改造的装置为分段式长杆弹提供加速度激励的过程进行数值模拟研究,分析打击杆在不同加载速度下撞击分段式长杆弹可获得的速度、弹体内外部不同部位的加速度时程曲线及弹体内部应变时程曲线等,可为弹体侵彻的实验研究及过载特性的分析提供参考.     

强过载条件下的水雷总体计算

沉底雷撞击海底时的过载问题是空投沉底雷总体关注的重点问题之一。研究了雷体击底后所承受的过载对水雷壳体强度的影响,计算了过载条件下的装药安全性。     

气锤冲击作用下含螺栓连接组合结构加速度响应研究

为了获得组合结构在高过载环境中的加速度响应规律,进行了气锤过载冲击实验,得到带螺栓连接组合结构不同位置的加速度响应,并使用AbAqUS有限元软件对实验动态冲击过程进行仿真研究,验证了数值仿真的可靠性。利用验证的有限元模型对高过载环境中螺栓预紧力、气锤冲击速度对组合结构不同位置加速度的影响进行仿真分析。结果表明螺栓预紧力较小时,组合结构对加速度“削弱”明显,当1#和2#位置螺栓预紧力达到10 kN和15 kN 时,组合结构对加速度“削弱”作用减小并趋于稳定;初始冲击速度增加,相邻位置加速度差值增加,差值基本呈线性关系,斜率分别为0.02566和0.01357。以上结论为实际工程应用抗过载设计提供参考依据。     

某桥丝电雷管抗高过载性能检测与加固设计

霍普金森压杆试验装置与X射线CT层析用于评价抗高过载条件下桥丝电雷管的性能。由试验结果得到了失效模式与易损特性。通过材料优选、结构优化与加固、过渡装药固化,设计了结构加固的桥丝电雷管。结果表明,加固设计后的桥丝电雷管可承受加速度≥105g和宽度约为100μs的脉冲冲击。高加速冲击后电雷管性能和结构基本无变化,提高了桥丝电雷管的抗高加速过载能力。