一种新型聚能破甲弹的应用研究

基于能量利用的观点提出一种新型聚能破甲弹装药结构，对其破甲性能进行研究；在进行射流与弹丸的成型过程和破甲机理理论分析基础上，采用静破甲实验对该破甲弹装药结构的关键参数和大、小锥角聚能罩材料之间匹配关系对破甲效果影响进行了系统研究．实验结果表明：在各自最佳炸高条件下，该新型聚能装药结构比EFP装药结构，在保持相当穿孔孔径、同等装药和壳体约束条件下，可以提高穿深达50％左右；进一步深化和丰富了聚能效应内涵．     

楔形罩线型聚能装药侵彻钢锭

为了获得楔形罩线型聚能装药射流侵彻钢锭的特点和规律,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了三维数值计算模型,并进行了数值模拟。在此基础上,进行了实际的切割实验:对于某一炸高条件,切割深度随时间的增加先快速增加,后缓慢增加;对于不同的炸高,切割深度随炸高的增加而缓慢增加,当炸高为40~60 mm和70~120 mm时,侵彻深度表现出对炸高的不敏感性;同时,获得了不同炸高条件下不同时刻的钢锭切口断面形状。结果表明,数值模拟和切割实验结果有很好的一致性,可以用该三维数值计算模型模拟实际切割器侵彻钢靶的过程,并获得其特点和规律。     

贫铀药型罩及其聚能射流

通过对贫铀药型罩的静破甲实验,研究了不同热处理工艺,不同的材料纯度对聚能射流质量的影响。指出合适的淬火工艺对细化晶粒,消除或缓解择优取向起着重要作用;杂质在退火过程中向晶界偏析,使射流在伸长过程中出现晶界脆性断裂是影响射流质量的重要原因。     

带壳有隔板聚能装药的实验研究

利用脉冲Ｘ射线高速摄影系统，研究了带壳聚能装药爆炸过程中隔板的变形过程，测定了隔板变形速度。同时测出了相应的壳体膨胀速度ｖｅ，药形罩压垮速度ｖ０，射流速度ｖｊ，压垮角和变形角。每条曲线至少有四个实验点，每个实验点均为三次实验的平均值。     

贫铀药型罩及其聚能射流

通过对贫铀药型罩的静破甲实验，研究了不同热处理工艺，不同的材料纯度对聚能射流质量的影响。指出合适的淬火工艺对细化晶粒，消除或缓解择优取向起着重要作用；杂质在退火过程中向晶界偏析，使射流在伸长过程中出现晶界脆性断裂是影响射流质量的重要原因。     

一种新型聚能战斗部

根据能量利用的观点提出了一种将聚能射流与爆炸成型弹丸相结合的新型聚能战斗部装药结构,在此基础上,运用系统的静破甲实验研究了该战斗部装药结构关键参数对破甲效果的影响。实验结果表明:保持穿孔孔径相当和同等装药条件下,该聚能装药结构比普通EFP装药结构穿深可提高约50%,小锥角聚能罩采用裂锥型是一个更好的选择。利用等效药量法对小锥角聚能罩的最大底面半径进行了工程计算。实验和计算结果表明该新型聚能战斗部有较大发展潜力。     

线型聚能装药的理论研究

本文提出了一端起爆的线型聚能装药射流形成的不定常理论模型。根据这一模型,当金属罩在爆轰波作用下的运动速度为已知时,则不论此速度是否是时间或初始位置的函数,都能得到射流形成时的速度,质量和位置等参数。 按照本文模型,Defourneaux.M.的定常射流形成定常模型是一个简单的特例。我们利用本文的模型对等厚度装药的情况进行了计算,并与实验结果比较,两者符合良好。同时计算结果表明,考虑射流形成的不定常因素,可以较好地解释射流头部的质量堆积和射流内部的反向速度梯度等实验现象。本文的模型可以为线型聚能切割索的设计提供较为准确的理论指导。     

反钢筋混凝土串联聚能装药技术研究

根据钢筋混凝土目标的特点,提出了一种高速杆流与低速杆流相结合的新型串联聚能装药结构。利用有限元软件分别对前级装药、后级装药的成型过程进行了数值仿真。在此基础上开展了系列串联聚能装药毁伤钢筋混凝土目标的静破甲实验。结果表明:该串联装药可有效提高对钢筋混凝土目标的毁伤能力,能起到对钢筋混凝土的扩孔作用。实验和数值仿真计算结果都表明该串联装药在对付钢筋混凝土、机场跑道、多层间隔靶等反硬目标串联型战斗部中有较好的应用前景。     

约束状态下聚能杆流对混凝土作用的实验研究

聚能杆流是多级串联战斗部次级装药的常用聚能侵彻体.基于两种典型的聚能装药结构,设计加工了有不同直径和深度预制约束孔的C35混凝土靶板,开展了(Φ60mm亚半球和K装药在不同约束状态侵彻毁伤混凝土对比实验研究.结果表明,两种聚能杆流都可在混凝土孔约束状态下形成大且深的侵彻孔;随约束孔径增大,侵彻深度先减小而后增加;随约束...     

带壳聚能装药的实验研究

本文利用３００ｋＶ脉冲Ｘ射线高速摄影系统，记录了带壳聚能装药射流形成的全过程，得到了壳体膨胀速度Ｖ，药形罩压垮速度Ｖ０，射流速度Ｖｊ，压垮角β，本文所有实验点及数据均是三次实验的平均值。本文还对实验照片进行了图象处理，得到了边界的曲线方程。     

聚能装药对混凝土靶板的侵彻研究

系统开展了不同药型罩材料、不同锥角、不同壁厚的聚能装药在不同炸高下侵彻混凝土试验, 研究了罩材料、锥角、壁厚、炸高等结构参数对漏斗坑直径、侵彻孔洞直径、漏斗坑深度以及侵彻深度等参数的影响规律;应用空腔膨胀理论计算了混凝土靶体阻力, 采用改进的伯努利方程和两阶段空腔膨胀理论获得了混凝土靶板在侵彻体作用下的侵彻深度和孔洞直径, 理论结果与试验结果基本吻合;基于AUTODYN 软件平台, 采用与试验一致的聚能装药结构, 开展了57 种工况下侵彻体成形过程的数值模拟研究, 并对其中典型工况的侵彻混凝土过程进行了数值模拟, 计算所得孔洞直径和侵彻深度与试验结果吻合较好, 在此基础上深入探讨了聚能装药作用下混凝土漏斗坑的形成机理, 分析表明, 铝药型罩的开坑机理不同于钢和铜药型罩.      

聚能射流的断裂时间

从描述聚能射流失稳的一维近似方程出发，导出了聚能射流断裂时间的近似公式。这个近似公式定量显示了屈服应力、本构关系、粘度和径向收缩效应等对射流断裂时间的影响，在４个不同的特殊近似下，可以自然演化为近１０年来所发表的几个半经验解析公式，并且在合理的参数范围内，公式给出的断裂时间曲线覆盖了射流断裂时间的全部实验点。     

聚能射流侵彻的一种耦合算法

介绍了一种能有效模拟聚能射流侵彻过程的计算方法，即二维数值解和解析解相耦合的方法。实际应用表明，此方法计算结果准确可靠，经济省时，其软件是聚能装药优化设计的实用工具。     

旋压药型罩的旋转补偿效应与旋压参数关系的研究

旋压药型罩具有旋转补偿效应,可以部分抵消由于弹丸旋转而引起的射流旋转。选择了与旋转补偿效应有密切关系的正弦偏离率和纵向进给率两个重要参数对紫铜罩进行了旋压实验。利用Ｘ射线衍射方法在不同正弦偏离率和进给率条件下对旋压试件所形成的择优取向进行了检测;给出了旋转补偿能力随两个参数变化的曲线;对药型罩旋压前后,以及不同旋压参数下的金相组织进行了比较。     

聚能装药射流形成的自适应物质点法模拟

聚能装药可用来穿透装甲、岩石、混凝土等高强度日标,在国防工业以及石油工业有重要应用.质点类无网格法,如SPH和MPM,可以避免网格畸变,比基于网格的传统方法更适合聚能装药问题的模拟.该文针对物质点法中可能发生的数值断裂问题,提出了自适应分裂质点的方案.当质点在某一方向的累积应变达到一定阈值,即将质点一分为二,从而使物质点法可以更有效的表达射流形成过程中强烈的拉伸变形.采用C++语言编制了可自适应分裂质点的三维物质点法程序MPM3DPP,应用Johnson-Cook材料模型用来考虑应变率效应和热软化效应,Mie-Gruneisen状态方程用于金属在高压下的压力计算,Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程用于描述爆炸产物等膨胀过程,并在压力项加入人工粘性用来处理冲击波.模拟并分析了爆炸飞片、聚能射流等问题,通过数值模拟,对射流形成过程中的变形情况以及温度、速度的分布进行分析.模拟结果和经验公式吻合.     

提取等倾线的数字图象处理法

本文详细介绍了应用数字图象处理技术进行图象相除和图象相减,获取没有等色线干扰的、精确定位的和倍增信息的等倾线的全场分析方法,并作了典型验证实验,为光测弹性力学的改革提供了途径和理论依据。