材料对截顶辅助药型罩形成聚能侵彻体的影响

为了讨论不同材料对截顶辅助药型罩装药结构形成的影响情况,采用非线性动力学软件AUTODYN-2D对其进行数值仿真,分析了对铜、铝、钛3种材料作为主药型罩和钨、钽、铁3种材料作为辅助药型罩时形成的射流形态的情形,并选出最优材料,然后在选出的材料结构下讨论了辅助药型罩位置的变化对射流成型的影响;研究表明：对于截顶辅助药型罩装药结构来说,选取钛和钽的材料组合优于其他材料组合;辅助药型罩位置的变化对射流的成型影响并不大;研究结果可为聚能射流研究提供参考。     

ー种新型星锥状药型罩形成射流的数值模拟

研究一种新颖的星锥形药型罩结构，它是在楔形药型罩基础上，通过改变装药结构而演化出的一种星锥状聚能装药结构，由若干个楔形药型罩对称排列且向一端聚合而成。应用非线性有限元软件完成了爆炸载荷下星锥药型罩形成射流过程的数值模拟，结果表明，新型药型罩能够实现预期设想，形成一股凝聚射流。研究结果为新型破甲装药结构研究提供了一种新的选择，在反装甲弹药战斗部领域具有良好的应用前景。     

星锥状药型罩形成射流侵彻混凝土的数值模拟

为了提高串联随进战斗部前级聚能装药结构对混凝土介质的破坏威力.文中利用LS-DYNA有限元分析软件对一种星锥状药型罩聚能装药结构形成射流侵彻混凝土靶板的过程进行数值模拟,分析了其成型过程以及对混凝土靶板的侵彻结果.通过与传统单锥状药型罩聚能装药结构形成射流侵彻混凝土靶板数值模拟结果的对比,表明由星锥状药型罩所形成的射流对混凝土靶板具有更强的破坏能力.为新型复合战斗部的前级聚能装药结构设计提供了依据.     

药型罩锥角对聚能射流影响的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,对不同锥角的药型罩形成射流过程分别进行了数值模拟和对比分析.结果表明D锥角药型罩产生的射流短而粗,射流延展性差;B锥角药型罩产生的射流细而长,射流延展性好;此结论与文献[9]得到的结论相吻合,验证了该数值仿真模型的正确性,为新型锥形装药产品的开发提供了一种高效的设计方法.     

药型罩曲率半径对爆炸成型弹丸参数的影响

采用显式有限元程序对爆炸成型弹丸的形成过程进行了数值模拟，模拟的弹丸形状与高速摄影记录的结果非常相似，本文主要分析了EFP装药结构中药型罩曲率半径这一因素对所形成的弹丸参数的影响。结果显示，药型罩曲率半径对爆炸成型弹丸的外形，弹径和弹丸长度有着明显的影响。数值模拟技术可以指导爆炸成型弹丸战斗部的设计和分析，有助于研究EFP形成过程的研究，对进一步展开聚能装药的理论研究也具有一定的指导作用。     

喇叭药型罩壁厚对杆式射流成型影响的数值模拟

为了对比分析喇叭形药型罩壁厚对杆式射流成型的影响,利用ANSySy/LS-DyNA有限元分析软件,在战斗部装药结构相同的条件下,改变喇叭形药型罩的厚度;合理选择药型罩的厚度,有助于提高杆式射流的稳定性及其侵彻性能。     

一种M型药型罩形成环形射流的数值模拟研究

对串联战斗部前级聚能装药开孔不大的问题开展了研究,提出了一种M型药型罩,通过分析该药型罩结构设计的原理,运用ANSYS／LS-DYNA仿真软件对该药型罩形成环形聚能射流进行了数值模拟研究。结果表明：M型药型罩能够形成直径较大的环形射流,射流持续稳定;军用领域,能够用作串联战斗部的前级药型罩,对靶板切割成一定孔深且孔径大的环形孔,方便后级随进战斗部对靶板形成充塞破坏;民用领域,可以对一定厚度的靶板进行快速打孔。     

铜基非晶合金双层药型罩射流形成及侵彻性能

为了研究Cu基非晶合金Cu₄₅Zr₄₃Al₄Ag₈双层聚能药型罩的射流成型和侵彻能力,以等壁厚的单层铜药型罩和Cu-BMGs药型罩作为对比,分别选用铝、钛、聚乙烯和PTFE/Al材料作为外罩,Cu基非晶合金作为内罩,利用AUTODYN软件建立二维有限元模型,模拟了Cu基非晶合金双层聚能药型罩的射流成型、拉伸及侵彻过程,对比分析了各组药型罩射流的成型特点、稳定性和侵彻性能。通过仿真得到4种双层聚能药型罩射流成型后射流头部速度介于Cu-BMGs药型罩和铜药型罩之间,其中聚乙烯为外罩时,射流头部速度最高,侵彻深度最大,但射流稳定性最差;铝为外罩时,射流长度最长,射流稳定性最好;PTFE/Al为外罩时,开孔直径最大,但侵彻深度最小,与Cu-BMGs药型罩的相当。铝、钛、聚乙烯和PTFE/Al为外罩时,Cu基非晶合金双层药型罩的射流对纯铁靶侵彻深度分别为104、103、111、91.5 mm,开孔直径分别为12.5、20、18.8、45 mm,综合考虑侵彻深度和侵彻孔径,聚乙烯、PTFE/Al作为外罩时,Cu基非晶合金双层聚能药型罩的侵彻性能优于铝、钛作为外罩时的侵彻性能。     

多层药型罩在闭合点处的射流形成模型

为了确定多层药型罩各层金属在射流和杵体中的分布,建立了分析模型,研究包含不同物质的多层药型罩在轴线上形成杵体和射流的过程.模型假设在闭合点处各层金属入流速度相等,压垮角相同.利用Bernoulli方程、质量守恒和动量守恒原理,确定了出流的成分和出流的厚度.研究表明压垮角是决定某一层金属能否成为射流或者杵体的重要因素之一,给出了每一层金属可能被分开的压垮角范围.分析模型与数值仿真结果吻合较好.     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

药型罩曲率半径对LEFP参数影响的数值模拟研究

采用有限元动力分析软件LS-DYNA建立三维数值模型,通过数值模拟和试验相比较的方法,分析LEFP的成型过程,在此基础上比较不同曲率半径下LEFP在各时刻的成型形态,并分析药型罩曲率半径对LEFP成型速度的影响,结果表明,药型罩曲率半径越小弹丸压合的越密实,随药型罩曲率半径的增大,弹丸密实度降低,成型速度随之增大,但增加的幅度不是太大。     

陶瓷泥料挤出成型工具几何参数的优化研究

为使挤出的陶瓷坯体达到较优的应力状态和稳定一致的挤出速度,避免因定型段长度过长出现纵向裂纹,提升生产能力,采用ANSYS Workbench对陶瓷泥料挤出成型过程进行模拟,实现挤出成型工具几何参数的优化,为设计合理的定型段长度和挤出锥角提供了依据。同时,考虑泥料不同含水率对挤出坯体应力状态、挤出速度的影响,分析了挤出成型工具几何参数设计与陶瓷泥料材料参数的关系。     

起爆点偏移对聚能射流的影响研究

利用有限元分析软件对起爆点偏离中轴的情况下产生的射流进行数值模拟。采用相同的装药结构,对5种不同偏移量的模型进行研究,分析不同偏离程度下射流的形成过程、形状和速度。结果表明:起爆点偏移使射流向相反的方向射出,偏移量增大使左右两侧微元的压垮速度差异增大,射流更加倾斜;偏离量越大射流头部速度的垂直分量越小,水平分量越大。数值模拟的结果也验证了斜射流形成的理论。     

射流侵彻对45~#钢靶板硬度影响的分析

多年来人们一直认为侵彻过程中由于撞击产生的高压必然会对靶板产生冲击压缩。但最近的研究表明应力波对材料产生的压缩可分为冲击压缩和等熵压缩,不同的压缩情况对材料的宏观特性如硬度等方面的影响差异很大。以射流侵彻钢板为例,分别对两种不同压缩情况产生的流动应力进行计算,转换成硬度后与试验值相比较,由此确定侵彻过程中应力波对侧壁2 mm后的钢板压缩为等熵压缩,并了解其对材料硬度的影响。     

低密度材料射流形成过程的数值模拟

为研究在炸药爆轰作用下低密度材料形成射流的过程,采用AUTODYN有限差分软件,对低密度材料尼龙和特氟龙药型罩的成型特性做对比,得出在相同的时间下,形成射流的长度尼龙大于特氟龙,但特氟龙药型罩形成的射流一致性较好;并与广泛使用的高密度铜药型罩的成型对比,对不同时刻射流的形态及速度进行分析,得出低密度材料形成的射流有能量低、稳定性好、射流长径比较大的性质,所以对爆炸反应装甲穿而不爆有显著优势。     

准球形EFP成型影响因素的数值模拟

采用非线性动力学程序AUTODYN数值模拟了准球形爆炸成型弹丸(EFP)压垮成型过程,研究了药型罩外曲率半径(R2)和壁厚(h)等结构参数对EFP长径比和速度的影响,并对R2=0.76Dk,h=0.136Dk的EFP进行了脉冲X光摄影实验。结果表明,随着药型罩外曲率半径和壁厚的增大,EFP的长径比逐渐减小,EFP速度逐渐降低;获得了形成准球形EFP的药型罩外曲率半径与壁厚对应关系;数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

紧凑型聚能装药结构对侵彻体成型的影响

为研究紧凑型聚能装药结构对侵彻体成型的影响,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对不同结构参数药型罩的射流成型进行数值分析。结果表明:当药型罩高小于30 mm,不同装药结构均形成具有一定速度梯度的聚能侵彻体,球缺型罩装药形成的侵彻体尾部杵体小、质量分布均匀、能量利用率高,性能更好;当罩高大于40 mm,不同药型罩装药形成长径比较大的射流,锥形罩形成的射流杵体小、连续性好、能量利用率高,性能更好。     

锥形罩锥角对射流形成和侵彻影响的数值模拟

采用Lagrange方法及多物质单元ALE法分别就锥形罩射流形成过程及对钢靶板的侵彻进行了理论推导与数值模拟。分析了锥形装药结构中药型罩锥角对所形成的聚能射流和侵彻参数的影响。结果显示锥形罩锥角大小对象能射流的形状、射流速度、射流质量、侵彻深度、宽度有着明显的影响。研究结果对聚能装药的理论研究具有一定的指导作用。     

结构参数对离散杆战斗部效能的影响

为提高离散杆战斗部的毁伤效能,应用非线性有限元软件LS-DYNA,采用Lagrange算法模拟不同材料和不同厚度的内衬及不同放置角度的杆条对战斗部的影响。结果表明：内衬材料和杆条放置角度对杆条动能及战斗部成型效果影响较大;当内衬材料为尼龙,厚为3mm,杆条放置角度为5~8°,杆条整体动能较大、成型较好、杀伤直径较大。     

氟金云母陶瓷车削参数对刀具磨损的影响

对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,分析了切削中的刀具磨损特性,讨论了影响刀具磨损率的因素。以单因素实验法分别考察了刀具材料、冷却条件、切削深度、进给速度等对刀具磨损的影响规律。结果表明:刀具磨损过程可划分为三个阶段,自来水冷却可降低刀具磨损率,高速钢刀具不能满足加工需要,陶瓷刀具相对较好;切削深度对刀具磨损率的影响曲线为一抛物线段,进给速度对刀具磨损的影响曲线为一余弦线段;车削氟金云母陶瓷对刀具磨损过程与切削金属相似。