末敏弹EFP战斗部增强破片杀伤作用研究

针对末敏弹对有生目标杀伤能力弱的问题,基于EFP战斗部结构,提出了一种轴向EFP药型罩结构并且周向装填预制破片的战斗部结构布局.利用仿真软件对EFP的成型与预制破片的飞散进行了数值模拟.仿真结果表明,周向装填预制破片对EFP的成型没有影响,而且预制破片的速度与分布较好.因此,周向装填预制破片可以增强末敏弹对软目标杀伤能力.     

药型罩加工精度对破甲战斗部威力影响的研究

药型罩的加工精度是影响破甲战斗部破甲深度的一个重要因素。通过理论分析,研究了药型罩加工精度对射流性能的影响,同时利用ANSYS/LS_DYNA软件建立了具有不同加工误差的药型罩及相应的战斗部模型,并进行了一系列的数值模拟。结果表明,药型罩加工误差的存在会影响射流性能,而且破甲威力随着药型罩加工误差的增大而下降,为研究破甲战斗部破甲深度问题提供参考。     

EFP战斗部参数优化设计

文中在大量数值仿真的基础上利用正交设计方法对EFP战斗部参数进行了优化设计,通过优化找出EFP飞行速度及长径比与三个影响因素(药型罩曲率半径、装药高度直径比和药型罩厚度)之间的关系,确定了最佳参数组合,在此参数组合下可达到EFP速度和长径比的良好匹配,有效地提高了EFP的飞行性能.     

新型复合药型罩结构参数对射流侵彻的影响

为了提高射流的穿孔直径,提出了包含球缺体和截锥体的复合药型罩,通过试验和数值仿真对该复合药型罩进行了研究。利用数值仿真的方法,通过三因素三水平正交设计试验,研究了球缺体外圆母线半径、装药长径比、炸高和壳体对侵彻深度的影响,并进行了线性回归分析。结果表明:数值仿真与试验具有较好的相符性,随着球缺体外圆母线半径的增大,侵彻深度减小; 装药长径比从0.8增加到1.2,侵彻深度变化不明显; 随着炸高的增加,侵彻深度增大; 增加壳体可使入孔直径增大100%以上,侵彻深度下降小于等于20.29%; 球缺体母线半径和壳体厚度是新型复合药型罩中影响侵彻深度的主要结构参数。     

材料对双层药型罩形成串联EFP的影响

为研究材料对串联爆炸成型弹丸(EFP)形成的影响,在理论分析的基础上,提出双层药型罩形成分离EFP的判据。利用数值仿真软件AUTODYN,研究串联EFP形成的力学现象。进行双层药型罩EFP形成的实验研究,得到串联EFP形成过程的X光照片。试验结果与仿真结果比较吻合。从试验和仿真结果看出,分离EFP的形成,不仅依赖于内、外罩材料的选择,还与药型罩的结构设计密切相关。     

药型罩材料本构模型对EFP数值模拟的影响

药型罩材料本构模型对EFP数值模拟结果影响较大,为完成某球缺罩EFP的设计,分别选择J-C本构和Steinberg本构为紫铜药型罩材料模型,基于Autodyn开展110 mm口径球缺药型罩EFP成型与侵彻对比计算.结果表明,使用J-C本构与Steinberg本构,EFP在成型过程中总体变形一致,但后者对应的弹丸尾部有较大部分与主体断裂,材料出现超过3.0E +7的应变,不符合物理事实;侵彻钢靶模拟,2种方法最大侵彻深度相差较小.综合而言,建议球缺药型罩EFP成型及侵彻模拟计算中应优先选取J-C本构模型.     

某NV型防暴动能弹战斗部设计的非致命效能考虑

根据部队对动能弹有效驱散人群而不致伤残的战术需要,以制式步枪为平台进行研制的分体式发射接口的超口径弹药——某NV型防暴动能弹。为实现该弹战斗部的非致命效能,文中分别从弹丸设计、材料选择、弹筒形状、弹托、密封盖设计等要素进行考虑,提升防暴性能指标。通过样弹试验,NV型防暴动能弹基本达到非致命效能设计要求。     

结构参数对CEW战斗部成型影响的数值仿真

为适应灵巧弹药的发展,提高战斗部综合毁伤效率,利用ANSYS/LS-DYNA软件欧拉算法进行了多功能战斗部成型的数值模拟以及结构参数对多功能战斗部成型影响的数值分析,得出了周边药型罩的最佳数目,以及药型罩口径及曲率半径的最佳匹配关系。结果表明,周围采用16个小药型罩的多功能战斗部对装药的能量利用率较高,有效覆盖面积及密度更大,综合作战效能好;周边药型罩曲率半径与口径的最佳匹配关系为0.7≤r/dK≤0.9;中心药型罩曲率半径与口径的最佳匹配关系为0.85≤R/DK≤0.9。     

药型罩结构参数对侵彻体成型的影响

以弧锥结合罩型聚能装药为计算模型,应用显式有限元程序LS-DYNA计算分析了药型罩的罩高、锥高比例对侵彻体长度、长径比、头部直径及头部速度的影响规律。结果表明：随着罩高的增大,侵彻体的长度、长径比逐渐增大,头部直径逐渐减小,头部速度则先减小后增大;对于药型罩罩高大于0.15倍装药口径的装药结构,随着锥高比例的增大,侵彻体的长度、长径比及头部速度都逐渐增大,头部直径逐渐减小。试验验证表明,数值模拟得到的规律与试验结果符合较好。     

起爆方式对EFP成形性能的影响

借助脉冲 X光摄像实验检验了起爆方式对 EFP成形性能的影响 ,其后 ,根据紫铜平板药型罩压痕实验的结果 ,利用爆轰波理论分析了起爆方式影响 EFP成形的机理 .     

EFP战斗部结构参数优化设计研究

基于研究EFP穿甲威力目的,利用LS-DYNA软件对球缺型EFP成形进行数值模拟研究;分析了曲率半径、药型罩壁厚、壳体厚度等参数对EFP成形性能的影响规律;优化得到了药柱高度50 mm、装药直径40 mm的EFP战斗部结构方案;研究结论将为EFP优化设计提供参考依据.     

装药爆轰控制结构参数对双模毁伤元的影响

成型装药中装药爆轰控制结构参数对爆轰波的传播和双模毁伤元的成形有着重要影响,应用LS-DYNA仿真软件,研究了装药口径110 mm、JH-2炸药条件下隔板参数(隔板直径、隔板厚度、隔板锥角)、装药结构参数(装药高度、小药片高度)对于EFP和JPC双模毁伤元成型的影响规律,确定了各参数的最佳取值范围,其中隔板直径、厚度分别取为0.8~0.87和0.08~0.12倍装药口径,隔板半锥角取52°~60°,装药高度、小药片高度分别取1.1~1.2和0.06~0.12倍装药口径。结合正交设计方法确定了最佳装药爆轰控制结构参数组合:隔板直径、厚度和半锥角分别取0.91、0.07倍装药口径和52°,装药和小药片高度分别取1.14和0.1倍装药口径,壳体厚度取0.09倍装药口径。进行了X光摄影试验验证,数值模拟和试验结果吻合较好。     

子弹药引战一体化及接口参数对EFP成型的影响

提出了小型子弹药引信战斗部一体化设计技术(以下简称引战一体化)。分析了该技术的内涵,将其分为结构一体化和功能一体化,扩展了对该技术的认识范畴,并给出了其关键技术。结合工程实例,利用数值模拟方法,对采用该技术的一种子弹药的性能进行分析,结果显示在保持整体性能基本不变的情况下,减小了子弹药体积和质量。同时,分析了EFP随引战接口参数(探测部件和传爆管尺寸)变化的成型规律。