直接式火药固钉器消声结构设计及仿真分析

针对直接式火药固钉器射钉过程中膛口噪声过大问题，在其内部设计了开孔式消声结构。基于LS-DYNA与Fluent联合仿真，分析消声结构的孔径和孔距对射钉威力和膛口噪声的影响。在LS-DYNA中基于爆轰理论选用ALE流固耦合算法，对炸药在膛内爆炸射钉侵彻靶板过程进行仿真分析，分析孔径和孔距对射钉威力的影响。提取炸药爆炸瞬间膛内压力值作为膛口噪声分析的初始压力值，以射钉侵彻靶板的速度作为边界条件，基于动网格技术，采用Fluent软件分析了射钉过程中的流场和噪声，并与噪声试验结果进行了对比。结果显示，随着孔径的增加，射钉侵彻深度近似呈线性下降；随着孔距增加，越靠近爆炸中心位置，侵彻深度呈非线性下降。在保证满足射钉威力的前提下，孔径和孔距最佳设计值分别为1.75 mm和23 mm，相对无消声结构可降低噪声约10%。