聚能射流侵彻装甲钢的计算分析

该文以研究聚能射流侵彻装甲钢的过程为目标,借助ATOS-M模型计算了聚能射流侵彻靶体的过程及其靶内的运行轨迹,并得出相应的曲线图;通过对某装药结构侵彻装甲钢的模拟仿真,得出了射流侵彻靶体的过程曲线;通过切割分析试验后靶板内入孔的剖面形状,得出了射流在靶体内的运行轨迹曲线。结果表明:ATOS-M模型的计算结果与模拟仿真及试验结果吻合较好,说明ATOS-M模型可有效预测射流侵彻装甲钢的过程。     

聚能射流对靶板侵彻的数值仿真

利用AUTODYN非线性动力学分析软件,采用Johnson Cook动态本构模型和多物质Euler算法,对某子母弹的子弹聚能射流形成、侵彻钢板过程进行了数值仿真,得到与试验结果相近的聚能射流形成和侵彻的物理现象和规律,验证了该模型和数值模拟的合理性,为该弹的测试和鉴定提供一些理论依据,对聚能破甲战斗部的工程设计具有重要的应用价值。     

线型聚能装药射流形成及侵彻靶板的数值模拟

文中主要利用通用有限元程序LS-DYNA对线型聚能装药射流的形成及侵彻靶板的过程进行了数值模拟,将所得结果与现有的试验结果进行对照,数值结果与实验结果较为吻合。     

聚能装药杆式射流的数值仿真

通过杆状射流聚能装药战斗部的用途、结构特点分析,设计了105°弧锥结合罩的装药结构,选取合适的仿真计算参数,采用DYNA2D计算程序对杆式射流成形的全过程数值模拟仿真,得到射流成形过程中各个时刻的形态及特征参数。     

聚能装药射流与反应/惰性复合装甲的相互作用

反应／惰性复合装甲是一种分层装甲，由下列各层：钢、炸药、钢、橡胶、钢组成。这种结构利用了反应单元和惰性单元两者的复合效应对付聚能装药射流。当射流倾斜碰撞反应／惰性复合装甲时，它就引爆了炸药并使橡胶层显著的膨胀。其结果是被加速的钢板与包括高速头部在内的所有进入其内的射流产生相互作用。这样，就实现了对射流最大损坏。根据聚能装药射流的剩余侵彻能力看，反应／惰性复合装甲结构可获得很高的弹道效率。本研究使用的试验数据是通过精密聚能装药及闪光射线照片取得。反应／惰性复合装甲结构还用二维欧拉流体编码进行了模拟。     

聚能装药射流对加强塑料的侵彻

报告研究了射流侵彻加强塑料时实验结果与流体动力学理论计算结果之间的明显差异的原因。这种差异还未曾进行过合理的解释。加强塑料的侵彻阻力服从流体动力学模型，然而，侵彻加强塑料时有效射流的长度明显变小，这是由于部分射流消耗在孔壁上引起的。导致射流对加强塑料侵彻能力下降的原因也正在于此。研究发现，在侵彻过程中孔壁径向塌陷，而塌陷是射流在孔壁上消耗的主要原因。孔壁的塌陷是由于目标材料的可压缩效应所致     

聚能射流侵彻运动钢靶的数值仿真

针对聚能射流侵彻运动钢靶的过程进行数值模拟,对比分析炸药性能、炸高和钢靶运动速度对射流侵彻过程产生的影响,以及聚能射流侵彻运动钢靶的毁伤特性.仿真结果表明:运动钢靶速度越高,射流穿透后速度损失越大.为确保对高速运动目标的打击能力,需采用高能炸药作为聚能装药,并合理设计炸高.     

聚能装药垂直侵彻靶后破片运动规律

靶后破片对装甲目标内部环境构成巨大威胁,常规试验往往难以准确获取其运动飞行规律.文中在X光试验基础上,结合有限元数值仿真对典型射流垂直侵彻钢靶产生的初始靶后破片云进行了研究,分析了破片云特性及形成机理,在此基础上提出了靶后破片“虚拟原点”概念,并建立了初始靶后破片云数学描述模型,进而求解得到破片飞散角度与速度的关系,与仿真所得结果吻合较好,为靶后破片空间威力场建立奠定了基础.     

聚能战斗部侵彻水介质装甲仿真试验

为了提高现代潜艇的抗毁伤能力,使用LS-DYNA软件的多物质ALE算法对鱼雷聚能战斗部侵彻水介质装甲进行了仿真试验分析。从鱼雷的毁伤机理出发,定义了材料模型和状态方程,给出了侵彻体头部传播路径上节点的最大速度拟合曲线,并解决了仿真试验中经常出现的计算不稳定问题。仿真结果表明,所设计的战斗部满足考核要求,可为聚能战斗部毁伤威力评估和潜艇模拟靶设计提供参考。     

大锥角聚能装药射流形成及对钢靶侵彻的数值模拟

为了研究大锥角聚能装药射流形成和对钢靶侵彻过程中的一些特性,采用AUTODYN软件,对锥角聚能装药射流形成及侵彻钢靶过程进行了数值模拟。模拟结果表明:大锥角聚能射流是药型罩在爆轰波的作用下向后反转形成的漏斗型密实射流,其在飞行过程中,速度基本保持不变,而在侵彻钢靶时,侵彻速度和动能都迅速下降,直到再也不能侵彻钢靶为止。将数值模拟结果与实验结果进行了对比分析表明:数值模拟结果与实验结果相一致。     

聚能射流侵彻带壳装药引爆参数计算

在报废弹药销毁中,为简便快捷地分析计算聚能射流侵彻引爆带壳装药的作用过程,利用聚能射流简化模型,结合射流形成理论,计算了聚能射流侵彻引爆带壳装药时刻的速度和直径等参数,得到了聚能射流侵彻带壳装药引爆参数.通过试验验证,证明了该计算方法的正确性和可行性.     

圆锥罩聚能射流形成过程的数值模拟

针对聚能装药爆破存在的问题,提出一种利用计算机对聚能装药爆破进行数值模拟的方法。通过有限元显式动力分析软件的显式算法对石油射孔弹圆锥型聚能装药爆破形成射流的过程进行数值模拟,分析了圆锥型聚能装药的射流速度的分布特性,并与带外壳的聚能装药的射流过程的模拟结果进行了对比。计算结果与圆锥型聚能射流的物理现象和规律相吻合,说明该计算模型和模拟方法合理、可行,对石油射孔弹生产及科研有一定的借鉴作用。     

聚能装药毁伤目标的数值仿真

介绍聚能装药的应用、现状及发展趋势。全面回顾和综述目前国内外对聚能装药毁伤特定目标仿真研究的主要方面。提出聚能装药发展面临的难题,并指出新的发展方向。     

聚能射孔弹射流侵彻钢靶数值仿真研究

利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对聚能射孔弹的射流形成、侵彻钢靶过程进行了数值仿真研究,揭示了射流侵彻过程中发生的一些物理力学现象及机械效应,并进行了仿真结果验证试验.结果表明,计算结果与射孔弹打靶试验结果之间的相对误差在10%以内,验证了该数值仿真模型和算法的合理性.本研究对聚能射孔弹的设计与研发具有一定的指导意义.     

基于ANSYS/LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元建模

对ANSYS/LS-DYNA破片侵彻靶板有限元建模的几个重要方面作了分析,选取适合侵彻问题的SOLIDl64三维实体单元、Johnson-Cook材料模型,并对建模过程中的沙漏能控制、网格划分进行合理化建议.其步骤包括:设置单元属性、选择材料模型、定义沙漏能控制、划分网格等.     

聚能射流对厚壁移动靶的侵彻理论与数值模拟分析

为有效拦截摧毁来袭大壁厚高速运动的导弹和钻地弹,提出了一种采用破甲战斗部的攻击模式。基于虚拟源点理论并采用微元法,将射流微元与厚壁移动靶板的相互作用过程分为两个阶段： 第一阶段,射流微元在侵彻过程中不受靶板侧向力干扰,分析了该过程侵彻深度和孔径的变化规律;第二阶段,射流在侵彻过程中受到靶板的侧向干扰,建立了射流受干扰时的横向漂移速度及受干扰射流的侵彻深度等理论模型。为验证理论模型的正确性,设计了一种40 mm口径聚能装药,通过有限元软件LS-DYNA分析了聚能射流垂直侵彻不同移动速度靶板（0~600 m/s）的侵彻深度及孔径变化规律,同时结合Marmor等^\[17\]的试验数据,与所建理论模型计算结果进行对比。结果表明：破甲战斗部是对付高速运动厚壁战斗部的有效手段,所建理论模型可精确地计算出射流微元在各个阶段的运动状态,从而获得总侵彻深度随靶板运动速度变化的规律;靶板运动速度越高,无干扰侵彻阶段经历时间越短,射流受干扰程度越明显,破甲深度与扩孔孔径也越小。     

射流源破甲稳定性研究

针对射流源设计和研制过程中借鉴精密破甲战斗部技术,进行射流源结构设计与破甲稳定性分析、数值 模拟等研究。设计和研制φ50 mm、φ56 mm、φ81 mm、φ100 mm 共4 种装药口径的射流源,采用精密装药工艺技术, 利用垂直静破甲试验考核穿深及跳动量。试验结果表明,该研究可以满足射流源产品高稳定性的射流能量和破甲性 能的要求。     

利用LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元分析

基于LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元分析分为前处理、求解和后处理.前处理设置单元属性,构建模型,划分网格、定义接触、初始条件、载荷及约束、求解时间和输出文件等.用LS-DYNA修改前处理输出文件,进行递交运算.再用LS-PREPOST刷新速度、查看结果,动画模拟过程,得出能量、速度、冲击力、应力等变化曲线.并以球形破片侵彻靶板为例进行了分析和验证.