横向效应增强型侵彻弹横向增效机理数值模拟

为研究横向效应增强型侵彻弹（Penetrator with Enhanced Lateral Effects,PELE）的爆炸特性,采用AUTODYN-2D和无网格SPH算法建立弹体和弹靶的计算模型并模拟PELE侵彻铝合金靶的过程;通过不同的弹芯材料研究PELE侵彻铝合金靶后的飞散特性.结果表明,在PELE侵彻靶板过程中,弹芯被高度压缩从而产生巨大的压力,导致弹体在侵彻过程中就开始破碎并侧向飞散;在穿透靶板后由于弹体内产生的拉伸应力波导致弹体继续破碎,破片以一定的飞散角度向前飞行,飞散角度超过50°,对靶后目标具有较大的杀伤范围.     

基于ANSYS/LS-DYNA高速弹头冲击仿真

高速弹头的侵彻问题是军工防护等领域研究的一个重要课题；采用有限元仿真软件ANSYS/LS-DYNA为平台对高速弹头侵彻靶板的过程进行了数值模拟；选取Johnson-Cook本构模型来描述侵彻过程,得到了速度为1 300 m/s的子弹侵彻6 mm靶板的速度、加速度、能量变化曲线和VonMises应力云图,从而直观地显示靶板的变形情况和动态响应,有助于分析高速弹头的撞击过程；验证了ANSYS/LS-DYNA有限元仿真在分析侵彻问题中的可行性和优越性,对改进弹头和防护材料设计具有重要意义；并为防护材料设计进行高速冲击实验的研究提供了新的途径和思路。     

低碳金属板对带攻角侵彻弹体的动态响应仿真分析

为提高水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻防护设计水平,采用LS DYNA仿真分析45钢Tayler杆撞击效应,并与试验结果进行对比分析,验证仿真分析方法的正确性。仿真分析圆柱形弹体斜侵彻和带攻角侵彻低碳金属靶板,认为弹体斜侵彻低碳金属板时的侵彻能力比带攻角侵彻时的侵彻能力差,且随着斜侵彻角度增加,弹体侵彻能力急剧下降。研究结果为水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻设计提供思路,改变弹体姿态比改变弹体的攻角更有效。     

基于引信过载控制靶后起爆位置的数值研究

在引信靶后起爆位置问题的研究中,为了研究控制弹丸侵彻贯穿混凝土靶板后在一定距离起爆的有效方法,采用仿真软件对动能侵彻弹侵彻混凝土厚靶进行仿真,通过对靶板材料失效模式等的选择以及弹体、引信的分离建模,获取了仿真引信部位侵彻过载信号.进一步对侵彻过载信号进行滤波处理,得到了与试验基本吻合的侵彻过载信号曲线.通过对过载曲线进行积分处理,得到的弹丸出靶速度与延期起爆时间的乘积,为弹丸的靶后起爆距离.通过起爆试验对改进方法进行验证,得到的试验起爆位置与仿真计算起爆位置较吻合.     

弹头形状与界面强度对侵彻过程的数值仿真

研究B4C陶瓷复合防弹靶是轻质防护工程优化问题,传统应用陶瓷对变形和强度缺乏定性分析.为准确选复合板陶瓷种类,采用数值仿真对抗弹性能分析方法,对弹头形状、层间接触方式和层间界面强度对B4C陶瓷复合靶抗弹机制的影响进行数值分析.在LS-DYNA软件中用Lagrange算法进行仿真,结果表明,陶瓷复合靶板抗平头弹的穿透能力要优于圆头弹.层间采用不同的界面接触方式对结果有影响,提高靶板间界面强度可提高陶瓷复合靶抗弹性能,可以为实验设计提供参考.     

TAC-TOM式巡航导弹侵彻混凝土数值分析

Tac-Tom式巡航导弹是美国海军最新研制的对地攻击型战术战斧巡航导弹，对现有的防护工程构成了严峻的威胁。为清楚了解其侵彻性能，该文利用有限元计算软件ANSYS／LS—DYNA3D，采用描述弹体遭受大应变、高应变率和高温的约翰逊-库克模型材料本构模型，对该新型导弹以0．7马赫速度侵彻7m厚的混凝土靶板进行了数值模拟，得到的结论证明：该巡航导弹具有很好的穿透力和摧毁硬目标的能力，侵彻混凝土深度达2．92m。此结论的提出对防护高速钻地弹有一定的军事意义。     

弹体毁伤机场跑道的数值仿真

论述了用基于AUTODYN的动力学分析有限元程序对弹体毁伤机场跑道靶板过程进行数值仿真.阐述了数值仿真模型的建立,以及利用数值模拟技术,实现了毁伤过程中弹体的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析,并进行了实验验证,仿真结果与实际情况基本相符.并且还分析了不同打击条件下弹体对机场跑道靶板的毁伤情况.通过对弹体毁伤机场跑道过程的数值仿真,为开展弹药的毁伤效能评估以及准确预计机场跑道的抢修任务和保障力量准备提供数据支持.     

模型参数对射流侵彻半无限靶板的影响研究

研究聚能装药侵彻半无限靶板的数值模拟计算中,靶板有限元模型的轴向尺寸、径向尺寸以及网格边长对于仿真结果至关重要.为了找出合理的靶板模型尺寸和网格边长,应用动力学分析软件AUTODYN-2D,对口径56mm,半锥角30°的药型罩侵彻半无限靶扳进行了数值仿真,得到了侵彻深度,孔径和仿真计算时间与靶板有限元模型极限尺寸和模型网格边长的关系.结果分析发现,射流半径与网格边长的比例为5,靶板厚度与侵深比例为1.4,靶板半径与侵深比例为0.3比较合适.仿真结果可以为数值模拟和试验设计提供参考.     

穿甲弹斜侵彻数值仿真

采用显式动力分析程序LS-DYNA,对某型穿甲弹斜侵彻进行数值仿真,计算该穿甲弹斜侵彻装甲板的穿甲情况,计算结果与试验数据相符较好,可为弹体结构优化设计提供重要参考依据.     

基于神经网络的长杆弹侵彻能力预测模型

装备毁伤效应快速评定与预测,一直是装备使用人员、战场抢修人员所关注的重要问题,针对上述问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对钨合金长杆弹侵彻中厚钢靶板全过程进行了数值模拟并进行了详细分析,同时通过均匀试验与数值仿真得到了弹体侵彻钢靶板的终点效应样本数据,然后利用BP神经网络对样本数据进行训练,从而构建了不同速度钨合金长杆弹侵彻不同厚度钢靶板后的剩余质量与剩余动能预测模型,实现了对钨合金长杆弹毁伤效应的快速预测,预测结果较为理想,为装备毁伤效应快速评定提供了基础.