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为研究钼在串联战斗部前级的应用，运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件，采用多物质ALE流固耦合算法，对偏心亚半球钼罩不同起爆方式、罩高、壁厚和曲率半径下杆式射流的成型进行数值模拟，并对计算结果进行分析，最后通过与锥形钼罩和偏心亚半球铜罩形成射流性能对比得出结论。结果表明：钼在相同结构条件下成型射流形态以及特征参数性能均优于铜；对比锥形钼罩，偏心亚半球形装药结构所形成杆式射流长度、速度、直径以及药型罩利用率均大于锥形钼罩；最后优化得到金属钼在此装药结构下，选择带隔板点起爆、罩高为45 mm、壁厚为1.5 mm、曲率半径为140 mm时形成最佳杆式侵彻体。

关键词: 爆炸力学 , 杆式射流 , 钼药型罩 , 数值模拟 , 聚能装药

新型复合药型罩侵彻体成型的数值模拟研究

伊建亚 , 王志军 , 尹建平 , 徐永杰

兵器材料科学与工程

在串联战斗部的前级聚能装药结构中加入衬筒,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,研究衬筒、起爆方式和两罩材料对两段侵彻体性能的影响.结果表明:对于设计的前级聚能装药结构来说,无衬筒时不能形成有效前段侵彻体,反之,加入衬筒后可形成有一定头尾速度差的两段侵彻体,且衬筒直径为20～25 mm (0.35Dk左右),材料为铜时衬筒的截断作用最有效;当上罩选择锥形钛罩、下罩选择偏心亚半球钼罩,且采用双环起爆时形成的两段侵彻体性能最佳.

关键词: 爆炸力学 , 串联战斗部前级 , 聚能装药 , 数值模拟

紧凑型聚能装药结构对侵彻体成型的影响

王志军 , 伊建亚 , 张洪成 , 尹建平

兵器材料科学与工程

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。

关键词: 带隔板装药 , 结构参数 , 数值模拟 , 射流

一种双药型罩形成侵彻体的数值模拟

伊建亚 , 王志军 , 尹建平 , 徐永杰

兵器材料科学与工程

为研究新型聚能装药结构在串联战斗部前级的应用,运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,分别选取混凝土和钢板作为侵彻目标,模拟侵彻体成型过程,得到存在一定速度差的两段侵彻体,一种是高速无杵体直径较小的高速射流,另一种是速度低直径较大的杆式侵彻体.结果表明:当侵彻混凝土靶板时,新结构开孔孔径增大27.3％,穿透了混凝土靶板且剩余速度为2 831m/s,而普通结构药型罩穿透时剩余速度为1 523 m/s;当侵彻钢质靶板时,新结构开孔孔径增大40％,穿透钢质靶板且后段射流形态完整,其剩余速度为1 989 m/s,普通结构则未能穿透靶板.研究结果为串联战斗部前级装药提供一种新的选择,提升了侵彻能力.

关键词: 爆炸力学 , 串联战斗部 , 聚能射流 , 数值模拟 , 侵彻性能

低密度材料射流形成过程的数值模拟

刘同鑫 , 尹建平 , 王志军 , 伊建亚

兵器材料科学与工程

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。

关键词: 爆炸力学 , 低密度材料 , 射流 , 数值模拟

截锥型药型罩形成毁伤元特性仿真研究

王义鼎 , 尹建平 , 王志军 , 伊建亚 , 李运禄

兵器材料科学与工程

为设计一种射流型多模式战斗部,对90°锥形药型罩进行截顶及变换,应用ANSYS/LS-DYNA 3D有限元分析软件分别就不同结构药型罩在不同起爆方式形成不同毁伤元进行数值仿真模拟.对比研究结果表明:通过用圆弧取代截锥形药型罩顶部形成的药型罩,选择装药顶端中心点起爆,形成高速杆式侵彻体;选择装药底端环起爆,形成细长连续高速射流,实现了多模式战斗部毁伤元的转换.并且用圆弧取代截锥形药型罩顶部或采用逆序起爆方式都能够有效解决爆轰产物泄出问题,形成高效毁伤元.

关键词: 多模式战斗部 , 聚能装药 , 截顶锥形罩 , 弧锥结合

不同罩材对K装药性能影响的数值模拟研究

伊建亚 , 王志军 , 尹建平 , 徐永杰

兵器材料科学与工程

为研究药型罩材料对K装药性能的影响,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对8种常见的药型罩材料进行数值仿真计算,并利用格尼表达式和侵彻深度公式,对装药结构和药型罩材料之间的匹配问题进行分析.结果表明:在同一装药结构中存在匹配的药型罩材料,使形成的侵彻体性能最佳;K装药形成侵彻体的速度和长度随着药型罩材料密度的增大而变小,但其中钼的动能最大,能量利用率最高,是K装药首选的药型罩材料;药型罩材料的声速对侵彻体性能有一定的影响,即声速高的材料不一定形成侵彻体的速度就高,但是要获得高速的连续射流,其材料必然要求具有高声速的特质.

关键词: 爆炸力学 , K装药 , 药型罩材料 , 数值模拟