关于预制破片战斗部爆炸威力场的数值模拟与分析研究

由于战斗部爆炸是一个非常复杂的物理和化学变化过程,采用理论分析的方法非常困难,如果通过试验的方法,不但设计周期长,而且成本高。目前随着计算机技术的发展,数值模拟成为战斗部设计的一个重要手段,鉴于此,在钨块式预制破片战斗部和刻槽式预控破片战斗部进行数值模拟的基础上,进行了预制破片战斗部爆炸威力场的分析研究。     

扇形破片杀伤参数的研究

阐述了扇形破片的应用可行性,给出了扇形破片尺寸参数的确定依据,针对扇形破片速度衰减,提出了气动阻力系数CD和破片展现面积S的求解方法,并采用能量传递效率的方法简单分析了扇形破片的毁伤效能.     

基于激光靶的战斗部破片群速度测量方法

提出了一种摹于激光靶技术的战斗部破片群速度非接触式测量方法,该系统南激光幕、多路计时仪以及计算机组成.当破片群从两个激光幕中间飞过,多路计时仪记录每个破片飞过激光幕的时刻以及破片通过激光幕的位置,根据记录的数据以及激光幕的几何参数,计算出单个破片飞行速度、飞行角度以及飞行位置.该方法可以自动识别破片群中单个破片的过靶位置和实际飞行方向上的速度,从而可以准确测量破片群的飞行速度,有利于准确计算破片初速及破片速度衰减系数.     

柱形破片侵彻钢靶数值模拟研究

为了研究柱形破片对装甲钢靶板的穿甲威力大小,运用AUTODYN-3D仿真软件数值模拟了6 mm×h6 mm的钨合金柱形破片对不同厚度装甲钢靶板的穿透过程,得到了柱形破片极限穿透速度以及穿透剩余速度。结果表明,破片着靶姿态是影响极限穿透速度与剩余速度的重要因素。仿真结果可为装甲目标对柱形破片的易损性研究提供参考。     

一种森林灭火弹战斗部爆炸的数值模拟

介绍了一款基于迫击炮发射的森林灭火弹。该灭火弹在设计中,综合考虑了灭火距离及灭火效果,并在保证灭火安全等要素下,将弹体的战斗部增大一倍,外置于迫击炮进行发射,主要是为了增加灭火剂装填量,以增大灭火面积。在战斗部弹体材质的选取上,考虑了钢质薄壳和ABS工程塑料两种材质,并用ANSYS/LS-DYNA显式动力学软件分别对两种材质进行了爆炸的数值模拟,从爆炸云图及选取的不同材质的5组节点径向爆炸速度曲线图上,理论分析出运用ABS塑料对爆炸冲击的能量吸收较大,灭火面积也大,初步验证了运用ABS工程塑料的可行性,为弹体新材料的选取提供参考。     

某杀爆战斗部破片与冲击波运动规律研究

通过对某杀爆战斗部爆炸后破片运动及冲击波传播的研究,理论推导了破片与冲击波相遇位置的求解全过程。采用Visual C++开发破片与冲击波运动规律计算系统,并用数值积分方法对冲击波速度与位移进行分段积分。通过该系统计算了某预制破片战斗部破片与冲击波的相遇位置,并运用 ANSYS/LS-DYN数值模拟了该预制破片战斗部爆炸后破片与冲击波的运动,数值模拟结果与计算结果基本相符。     

基于LS．DYNA的球形破片侵彻明胶的数值模拟

利用三维非线性有限元软件ANSYS／LS-DYNA对球形破片侵彻明胶过袱进行了数值模拟,获得了破片的速度衰减曲线,位移曲线,总能量的衰减最以及形成的瞬时空腔,对于弹头侵彻生物软组织的研究具有一定的意义。     

基于时间差法破片和冲击波毁伤靶板数值模拟

针对破片和冲击波复合作用下的结构损伤,利用LS-DYNA软件,对毁伤靶板过程进行了模拟分析。讨论了破片和冲击波先后作用对毁伤靶板的影响,提出了以时间差模拟破片和冲击波先后作用、以三角形冲击载荷模拟爆炸冲击波的模拟依据,既能保证模拟精度,又简化了计算模型。将仿真结果与实验结果进行比较,吻合度较高。     

陶瓷球形破片威力性能及毁伤效应数值模拟分析

利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,对相同材料、相同结构的陶瓷球形破片,在不同初速条件下对25 mm松木靶和后效硬铝靶的侵彻性能进行了数值模拟和对比分析,并做了相应的实验.结果表明初速度是影响陶瓷破片毁伤效能的重要因素之一.随着破片初速度的减小,破片的穿透能力大幅度下降,因此可以通过控制破片初速度限制其有...     

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...     

导弹破片对飞机杀伤概率计算方法探讨

本文给出导弹爆炸产生的破片对飞机杀伤概率的计算过程。提出了一种计算弹目交汇的一般方法,并通过故障树的分析得到整架飞机杀伤概率。     

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...     

气流式喷雾干燥过程的数值模拟

应用气液两相流理论和计算流体力学方法,结合气流式喷雾干燥的特点,建立了喷雾干燥塔内气液两相湍流流动的CFD模型.采用CFD软件对气流式喷雾干燥过程进行了非稳态数值模拟,对比分析了颗粒液滴喷射前后干燥塔内的温度场和含湿量等参数分布及变化情况,研究了颗粒在塔内的运动轨迹及直径分布.     

顶燃式热风炉的数值模拟研究

使用数值模拟的方法,基于非平衡双能量方程,研究了顶燃式热风炉的非稳态炉内燃烧、速度场及炉内烟气与格子砖的传热过程,计算得到炉内的火焰燃烧温度、格子砖温度场、烟气出口温度、热风出口温度,以此建立了一个顶燃式热风炉数字化计算模型。通过设定入口、出口及壁面边界条件,可以便捷地得到炉内温度场、速度场等计算结果,有助于对热风炉设计参数、生产操作参数进行调整与优化,通过选择合理的参数,保证传热系统的稳定、高效。     

双峰轧制压力形成因素的数值模拟

在一定条件下的平板轧制过程中,变形区内的轧制压力分布会出现双峰状态。针对文献中的试验条件,采用显式动力学弹性有限元法对平板轧制过程进行数值模拟,模拟结果与试验值基本相符,且轧制压力呈现双峰分布状态。通过对轧制模拟过程中轧件咬入阶段和抛钢阶段的分析,可以得出轧件弹性后外端是引起轧制压力出现峰值的一个原因,接触摩擦力和弹性后外端的共同作用使轧制压力呈现双峰分布状态。     

Al/PTFE活性破片高速碰撞双层间隔铝靶数值模拟

分析Al/PTFE活性破片高速碰撞双层间隔铝靶作用过程,在AUTODYN-2D平台上采用光滑粒子流体动力（SPH）算法,对Al/PTFE活性破片撞击双层间隔Al靶板的过程进行了数值模拟,得到了双层靶板间距对后靶孔径及着靶速度的影响规律。在相同靶板厚度下,靶板间距为120 mm时,活性弹丸贯穿后靶板的孔径最大;80～120 mm孔径逐渐增大,120～160 mm孔径逐渐减小。弹丸前部分的着靶速度随着靶板间距的增加而减少,而后部分的剩余速度先递减,120 mm的靶板间距达到最小,随后递增。利用一级轻气炮加载Al/PTFE破片作用双层铝靶进行实验,验证数值模拟方法的有效性,活性破片的碎裂是由弹丸撞击产生的冲击波和稀疏波相互作用诱发产生,碎片云的爆燃反应增强了对后靶板的毁伤,使得活性破片对后靶板的毁伤效应增强。     

聚能破甲战斗部药型罩不同形状锥顶对射流影响的数值模拟

为研究锥形药型罩不同形状锥顶对聚能射流的影响情况,采用非线性动力学软件ANSYS/AUTODYN-2D,分别对主体部分锥度、厚度和母线长度相同的平顶、圆顶、尖顶三种不同锥顶药型罩的聚能破甲战斗部进行了射流成型及对多层间隔靶侵彻的数值模拟。得到了三种锥顶战斗部及对应射流的主要特性参数以及不同战斗部对多层间隔靶的侵彻开孔规律和抗干扰能力。为聚能破甲战斗部的设计、相关研究以及实际中的加工生产提供借鉴和参考。     

MEFP式战斗部正交试验优化

在加MEFP成型的过程中,药形罩的罩顶厚、内表面曲率半径、外表面曲率半径和装药类型等参数对MEFP的成型都产生着影响,所以有必要对以上因素对MEFP成型的影响进行正交试验分析.选取药形罩的这四个参数为正交优化设计的4个因素,同时把各方案仿真计算得到的质量、剩余速度和剩余比动能作为优化设计评定指标进行极差分析,从而得到最终的优化方案.     

串列式双级轴流泵性能的数值模拟

为了揭示串列泵的内部流动机理及其能量特性,采用两个具有试验结果的轴流式叶轮和一新设计的导叶串联组成了一串列式轴流泵模型。应用Pro-E对该串列泵进行三维实体造型,用数值模拟的方法计算泵内的流场。数值计算采用NUMECA商业软件。在不同的工况条件下获得前后叶轮内部的速度矢量分布。基于流场计算结果,预测包括扬程、效率和轴功率在内的串列泵性能。将数值计算的结果与原叶轮的试验结果进行对比并与首级叶轮比较,串列轴流泵次级叶轮压力面和吸力面的速度具有较大的差值。与一般的轴流泵比较,串列式轴流泵具有比较宽的高效区,最优工况点向大流量区域偏移,其轴功率不再像普通轴流泵那样随流量的增加而减小。为了分析前后叶轮的相互作用,预测不同的后叶轮叶片偏转角条件下的串列泵性能,结果表明后叶轮的叶片偏转角对串列泵性能有重大的影响。