前级装药侵彻混凝土靶板的仿真和实验研究

根据串联战斗部前级装药的特点,设计出了4种结构的聚能装药。利用有限元软件LS-DYNA对半球罩、大锥角罩、双锥罩聚能装药和球锥罩的射流成型和对混凝土靶板的侵彻进行了数值模拟,并对结果进行了对比分析;然后,通过试验对球锥罩装药进行研究,所得结果与模拟结果一致。结果表明：球锥罩装药对混凝土靶板侵彻深度和孔径都比较合理,适合做双级串联随进战斗部的前级装药。     

EFP侵彻圆柱形带壳装药影响因素的数值分析

基于ANSYS LS-DYNA软件对EFP侵彻圆柱形带壳装药的数值模拟.通过对不同形状、不同速度以及不同侵彻角度EFP倾彻圆柱形带壳装药的分析,来研究其几个主要影响因素规律.仿真结果发现,准球形EFP比尾翼型和直杆型EFP更容易引爆带壳装药.同种形状的EFP,垂直冲击时效果最好.     

药型罩结构与材料对串联EFP成型影响的数值模拟

为实现对目标的高效毁伤效果,设计了双层药型罩成型装药的结构。利用AUTODYN软件对双层球缺形药型罩形成串联爆炸成型弹丸(EFP)的过程进行数值模拟计算,采用中心点起爆方式,从药型罩的结构和材料两方面对双层药型罩形成串联EFP进行了分析,获得了串联EFP的成型效果和内外罩形成EFP的速度等成型参数。研究结果表明:串联EFP的速度随曲率半径的增大而增大;速度随壁厚的增大而减小;具有一定延展性的材料能够形成两个明显分离的EFP;采用铜和铁组合形成的串联EFP具有较好的成型效果。     

环形聚能战斗部壳体与装药匹配性研究

以现有某型反舰导弹为研究目标,在不改变原有战斗部质量和空间的条件下,在战斗部前端加装环形切割战斗部,在满足射流侵彻性能的要求下,尽可能使前级重量减小,考虑到前级装药壳体大多为金属材料,高密度对降低弹头的整体质量有很大影响。利用LS-DYNA3D有限元分析软件,对不同厚度的壳体对射流成形以及侵彻性能进行数值模拟和对比分析,结果表明,后盖对于射流的成形以及侵彻能力的影响很小,不同厚度内外层壳体对射流成形及侵彻能力影响较大,通过对比计算,确定最佳内外侧壳体厚度,为切割战斗部设计提供有益参考。     

起爆方式对新型前级并联聚能战斗部影响的数值模拟

根据混凝土毁伤目标的需要,综合杆式射流和EFP各自的特点提出了一种新型前级并联装药结构,并用有限元LS-DYNA软件对其在三种起爆方式下并联聚能装药形成杆式射流和EFP的过程进行了理论分析和数值模拟.结果表明不同起爆方式下四周EFP的头部速度以面起爆最大,环起爆次之,中心点起爆最差.中心起爆和面起爆不能保证EFP的方向...     

导弹战斗部熔铸装药过程控制标准化研究

为提高导弹战斗部熔铸装药质量稳定性、提升生产效率、降低安全风险,研究了导弹战斗部熔铸装药工艺方法,并对工艺过程进行控制,提出了熔铸装药工艺标准体系和工艺规范编制要求,并进行了生产验证。实际生产结果表明:对装药工艺过程进行标准化后,产品装填质量稳定可控,提高了劳动效率,降低了安全风险。     

两种典型双层EFP战斗部数值模拟及试验研究

采用数值仿真与试验研究相结合的方法.为了进一步提高EFP战斗部侵彻钢靶目标的深度,设计了由铝-铜和铝-铁组成的两种典型双层EFP战斗部装药结构,并利用有限元软件LS-DYNA对这两种不同材料制成的复合型爆炸成型弹丸药型罩进行了数值模拟,然后配以相应的炸药装药进行试验研究,并对两种研究结果进行了简要的分析.结果证明,在双...     

锥形药型罩壁厚对形成侵彻体特性的影响

为获得锥角药型罩壁厚对形成侵彻体特性的影响,在战斗部其他参量不变的情况下,针对不同的锥形药型罩壁厚建立计算模型,应用LS-DYNA数值仿真软件对侵彻形成过程进行仿真,结果表明对于一定锥角的大锥角药型罩,随着壁厚的增加所形成侵彻体头部速度和头尾速度差增大,所形成的侵彻体由EFP逐渐过渡为高速杆直至射流,为多模聚能战斗部的结构设计提供参考。     

周向整体式MEFP战斗部结构设计研究

为了提高弹丸命中目标的概率,提升战斗部的作战效能,基于单爆炸成型弹丸(EFP)战斗部更易命中、摧毁目标的优势设计了一种周向整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部,即在战斗部外壳面沿圆周方向分层均匀布置药型罩,在爆炸载荷作用下药型罩翻转形成多束EFP,对周围空间目标进行毁伤。利用LS-DYNA软件,分析药型罩排列方式、排列层数以及MEFP战斗部起爆方式对MEFP成型及性能的影响。结果表明:交错式较平行式周向结构所形成子EFP的综合性能更好;随着药型罩排列层数的增加,所形成的子EFP速度也越大;线起爆方式比三点起爆方式所形成的子EFP轴向速度大。     

掘进武器系统前级聚能侵彻分析

为了增加常规钻地弹的侵彻深度,串联随进战斗部应运而生.掘进武器系统采用掘进装置结合前级聚能侵彻完成运载战斗部的任务.对前级聚能射流侵彻混凝土的过程和与侵彻相关计算进行了论述,最后采用LS-DYNA软件模拟了聚能装药金属射流侵彻混凝土靶的过程,得出了射流形成的过程以及相应的侵彻现象.数值模拟结果表明,前级聚能装药能够有效地完成侵彻任务,保证了掘进装置的顺利工作,使主战斗部摧毁目标.     

药型罩罩顶圆弧半径对形成侵彻体特性的影响

为获得大锥角药型罩罩顶圆弧半径对形成侵彻体特性的影响,在战斗部其他参量不变的情况下,针对不同的锥形药型罩罩顶圆弧半径建立计算模型,利用LS-DYNA动力学显示分析软件对侵彻体形成过程进行数值模拟,结果表明,对于一定锥角的大锥角药型罩,随着药型罩罩顶圆弧半径的增加,侵彻体头尾速度差逐渐减小,所形成的侵彻体由高速杆逐渐过渡为EFP,为多模聚能战斗部的研究及结构设计提供参考。     

药型罩曲率半径对EFP成型影响的数值模拟

研究了等壁厚球缺罩曲率半径对EFP成型过程的影响,并用LS—DYNA软件进行了三维数值模拟,结果显示曲率半径对EFP成型的速度、外形、长径比有明显的影响,这对EFP战斗部设计具有一定指导意义     

柱形含能破片对带壳炸药引爆能力的数值模拟

针对来袭目标导弹战斗部通常靠高速破片冲击引爆战斗部从而达到毁伤效果,但是靠一味地增加破片速度来冲击引爆战斗部已经受到限制.对一种新型复合结构破片(即含能破片)引爆模拟战斗部进行了研究,基于平头柱形含能破片撞击带铝壳炸药的模型,采用数值模拟的方法,研究了含能破片引爆带壳炸药的基本规律,给出了柱形含能破片引爆带壳炸药的速度...     

环形聚能装药射流二次汇聚数值模拟

在分析环形射流形成机理的基础上,利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件对环形聚能装药的成型与侵彻过程进行了数值模拟.通过对环形药型罩及其聚能装药结构参数的合理匹配与优化,解决了环形药型罩形成射流的二次汇聚,其二次碰撞过程可增大射流的连续拉伸长度,优化后装药结构形成的射流有较大的速度,增加了破甲深度.该环形聚能装药结构为破甲弹设计提供了新的装药结构,可用于反坦克、反舰等威力导弹战斗部的设计.     

尾裙式EFP成型数值模拟研究

数值模拟研究了药型罩的直径与装药直径之比D／Dk、药型罩的边缘厚度t以及药型罩边缘倒角声对尾裙式EFP成型的影响规律,获得了形成较佳尾裙式EFP的上述三个参数取值范围分别为：D／Ok为O．96～0．98、t为0．002～0．0025Dk、β为45°～50°。     

MEFP式战斗部侵彻钢靶的毁伤效应研究

以MEFP式战斗部为仿真方案,建立仿真模型,通过对仿真过程的模拟来求得的最终形成EFP的各指标参数,以此对靶板进行了毁伤效应数值仿真;并利用具体试验的结果来验证数值模拟结果的正确性,得出了战斗部形成的破片能有效穿透20m处10 cm钢靶的结论,为后续的研究工作提供了一定的理论和试验依据.     

基于FLUENT的压电式无针注射器喷嘴射流分析

为研究压电式无针注射器的喷嘴结构对其射流形态、平均喷射速度和平均湍流强度的影响,首先,基于粘性不可压缩流体纳维-斯托克斯方程,利用计算流体动力学软件Fluent的Realizable k-ε湍流模型和流场体积函数多相流模型,对四种结构的喷嘴高压自由射流进行数值模拟,结果显示,锥柱形结构的喷嘴能得到可控性较好的对称射流;其次,利用正交试验法对锥柱形结构喷嘴的锥形收缩角和中部圆柱长度进行设计仿真分析,以得到上述结构参数及其交互作用对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度的影响;最后,利用SPSS软件对仿真结果进行分析。结果表明,中部圆柱长度对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度具有显著影响,锥形收缩角对前者无显著影响,而对后者具有显著影响,中部圆柱长度和锥形收缩角的交互作用对前者和后者均无显著影响。综合考虑,当锥形收缩角为30°、中部圆柱长度为0.2mm时,锥柱形喷嘴可得到最佳射流特性,此时出口平均速度可达6.56m/s,湍流强度均值为1.04%。该研究可为压电式无针注射器的喷嘴设计提供参考。     

螺旋推力对震源药柱装药效率的影响

简要分析了螺旋推力对螺旋螺带式震源药柱装药机装药效率的影响,根据装药机装药原理,提出了二次螺旋推进观点,建立了动力学模型,并选取螺旋结构、螺旋桨叶转速、物料密度及其粘度性能等与装药效率相关的因素进行描述,并对螺旋推力的表达式进行简要分析。通过装药试验研究,优化了装药机工作时相关工艺参数,同时也验证了在一定的优化条件和工艺参数下,装药效率会有最佳值:单发震源药柱(2kg)所需装药时间均值为27.4s。研究结果揭示了螺旋推力和装药效率的关系,完善和发展了二次螺旋推进在装药机结构设计中的应用,提高了单套设备的装药效率,为民爆行业相关企业带来丰厚的利润,具有重要的意义。     

低附带/不敏感炸药作用下战斗部联接强度的计算方法

某些采用低附带/不敏感炸药的战斗部以及有些威力可调战斗部,其联接强度对装药反应状态、爆炸型式变化、各反应所占的百分比以及各部件最大过载等有着较大影响,是装药选择、结构设计、装药形式等需要重点考虑的因素之一。鉴于此,研究了采用螺纹联接战斗部在低附带/不敏感炸药作用下联接强度的计算方法,给出了联接强度的计算公式,并通过钢质与钢、铝、尼龙材质的配合部件进行实验,实验表明该计算公式与实际十分吻合,为未来相似战斗部联接强度的计算提供了理论依据。     

装药车液压系统设计与研究

乳化炸药井下装药车是一种集乳化炸药运输、混制、装填于一体的地下矿山采掘机械爆破设备,总体由底盘和炸药混转上盘两大部分组成。基于铰接车底盘设计了井下乳化炸药装药车混装上盘液压系统,系统采用双动力油源及双泵双回路系统,安全可靠,适应性强。通过比例阀精确调控螺杆泵及柱塞计量泵的输送,并结合稳定的输药管拔送速度,完成不同结构参数炮孔自动化耦合装药。阐述了混装上盘工作方式及液压系统原理,最后依据整车方案及系统主要参数,工况分析后,对装药工艺液压系统中螺杆泵、柱塞计量泵及液压系统中部分元件计算选型,最后运用AMESim仿真软件对装药工艺液压系统进行建模、参数设置及仿真分析,结果满足装药车现场全自动、高精度配药及装药要求。