基于仿真与量纲分析的不同药量TNT内爆下多舱室结构毁伤规律研究

利用流固耦合算法，模拟了不同药量TNT内爆下大尺寸多舱室结构的毁伤效应。将各舱室划分为爆炸舱、共面邻舱、共边界邻舱和共点邻舱，再划分内爆下多舱室结构的毁伤等级。通过量纲分析，研究了内爆载荷下舱壁的变形失效规律，推导了内爆下多舱室结构的无量纲毁伤数，该毁伤数考虑了内爆载荷、材料性能和作用空间等因素，最后给出快速毁伤预测方法。研究结果表明:（1）内爆下多舱室结构的毁伤特点主要表现为舱壁挠曲变形、舱壁中心冲切失效、舱壁边界撕裂；（2）舱壁挠曲变形的挠厚比δ/H和固定边界撕裂的裂缝长厚比l/H均与药量-单舱室容积比m/V有明显线性关系；（3）提出的无量纲毁伤数和快速预测方法能够反映内爆下多舱室结构的毁伤情况，可为舰船毁伤研究提供参考。     

聚醚醚酮壳体战斗部爆破威力试验

为了验证聚醚醚酮（polyether ether ketone, PEEK）作为低附带毁伤战斗部壳体材料的可行性，设计了等厚度聚醚醚酮壳体和2A12铝制壳体作为爆破战斗部外壳。通过静爆威力对比试验，并结合峰值超压测试及高速摄影技术，对超压、比冲量及破片情况进行综合分析。试验结果表明，相同壳体厚度的聚醚醚酮壳体战斗部较2A12铝壳体战斗部质量减轻了一半以上，对人员超压毁伤半径几乎一致，聚醚醚酮壳体战斗部爆轰能量更多转化为冲击波能，且随着比例距离增加，比冲量高于2A12铝；聚醚醚酮壳体在爆炸载荷作用下破碎形成小破片，试验后仅回收到一枚边缘烧蚀的破片。可认为破片飞散时在爆轰产物高温高压作用下全部燃烧，聚醚醚酮壳体不产生杀伤破片，破片附带损伤小。战斗部壳体可采用聚醚醚酮材料，有效控制毁伤范围，满足城市作战中低附带毁伤效果需求。