新型包覆式双材质杆状EFP成型的数值仿真研究

为提高对近距离(4~5倍装药口径)轻型装甲的毁伤,基于PELE毁伤机理设计了一种包覆式双材质药型罩。运用ANSYS/LS-DYNA软件对大锥角变壁厚药型罩形成EFP进行数值仿真,研究药型罩锥角与装药长径比以及壁厚变化率对EFP成型的影响,对比分析其成型效果以得到较理想的侵彻体装药结构。结果表明:装药长径比是影响EFP速度的主要因素,锥角是影响EFP长径比的主要因素;药型罩锥角为149°左右、壁厚变化率为10.0%左右、装药长径比为0.8时可以形成较理想的杆状EFP,此时EFP的稳定速度约为2 598 m/s。最后通过传统单材质杆状EFP和该新型双材质杆状EFP侵彻靶板仿真,得出该新型包覆式双材质杆状EFP在侵彻靶板时能够产生类似PELE的横向效应,比单材质杆状EFP对靶板后部有更好的毁伤能力。     

双层椭圆形药型罩装药射流成形时长短轴比、铝铜铁三种材料的声阻抗和罩间距三因素正交设计研究

为获得双层椭圆形空心药型罩最佳结构参数,在利用AUTODYN软件对不同方案进行数值模拟分析的基础上,以炸高为2倍口径,射流头部速度和射流断裂前最大长度为考察指标,对影响射流成型的长短轴比、铝铜铁3种材料的声阻抗和罩间距3种结构参数进行设计。结果表明：在这3个因素中,各因素对射流速度影响由主至次的顺序是罩材料声阻抗、长短轴比、罩间距;对射流长度影响由主至次的顺序是长短轴比、罩间距、罩材料声阻抗。外罩材料为声阻抗值较小的铝、长短轴比为1．8、罩间距为2 mm时,双层椭圆形空心药型罩所形成的射流性能最优。     

装药结构对ALP横向效应的影响

为获得装药结构对ALP(主动式横向效应弹)横向效应的影响规律,采用有限元分析软件AUTODYN-2D对ALP以1 200 m/s着靶速度垂直侵彻4340钢靶板过程进行数值仿真研究.针对文中研究模型所得研究结果表明:与PELE相比,ALP可形成较大的穿孔直径和更好的横向效应.当炸药中心与弹底的距离与弹体高度之比δ/H为0.8、采用轴向环起爆和B炸药时,ALP横向效应最优.     

中心孔护管对椭圆形药型罩的数值模拟

为了获得中心孔对椭圆形药型罩的影响规律,采用动力学有限元软件AUTODYN-2D对不同中心孔直径、护管厚度及起爆方式的椭圆形药型罩成型装药进行数值模拟研究;结果表明：当中心孔直径与椭圆形药型罩直径之比λ=0.25时,形成的侵彻体头部速度最高、成型效果最佳;护管可以改变侵彻体的形态,但护管厚度d的变化对侵彻体的成型效果影响不大;中心孔椭圆形药型罩的最佳起爆方式为正向环起爆。     

带空腔装药结构射流成型数值模拟研究

利用AUTODYN-2D非线性差分软件对有空腔装药结构的射流成型过程进行了数值模拟。分析研究了装药空腔顶部到装药端面距离h、装药空腔顶部直径d及装药空腔与药型罩接合处母线长度L三因素对射流成型的影响规律。在此基础上,应用正交设计针对3种因素对射流头部速度影响的主次关系进行了分析研究。结果表明：射流头部速度随着h值的增大而减小,随着d值增大而增大;当其他因素不变时,L存在最佳取值,L小于最佳值时射流头部速度随L值增加而增加,反之则会降低;装药空腔顶部直径是射流头部速度的主要影响因素;得到了3种因素的最优组合,最终结果比无空腔装药射流头部速度提高了19.1%。     

起爆方式对变壁厚药型罩形成毁伤元影响的数值仿真

为获得起爆方式对变壁厚药型罩形成毁伤元的影响规律,采用有限元分析软件AUTODYN-2D对变壁厚药型罩装药结构在中心点起爆、环起爆、点环起爆和面起爆4种起爆方式下形成毁伤元的过程进行数值仿真研究。结果表明:采用不同的起爆方式,装药会产生不同的爆轰波形,变壁厚药型罩会分别形成向前压拢型EFP、向后翻转型EFP、准球形EFP和倒锥形EFP。4种不同形态的毁伤元最终速度相差不大,但达到飞行稳定的时间不同,采用中心点起爆形成的向前压拢型EFP所需时间最短。     

次口径三层球缺药型罩形成串联EFP数值模拟

运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件,分析了一种次口径三层球缺药型罩战斗部形成串联EFP的过程,得到每层药型罩形成的EFP速度和长径比随球缺罩曲率半径、药型罩壁厚、装药高度的变化规律曲线.分析结果表明:球缺罩曲率半径和药型罩壁厚对EFP外形有显著影响,装药高度的增加可有效提高EFP速度.