含能复合药型罩的技术研究
发布时间：2021-01-03 05:44
含能复合药型罩是一种新型复合药型罩结构,内层罩材料为密实金属,形成主射流侵彻靶体,外层罩采用金属氟聚物反应材料用于增加对靶体的侵彻后效。含能复合药型罩具有复合罩材料利用率高、射流头部速度大和含能材料高效毁伤等优点,是聚能装药结构研究的重点。本文将相关理论、仿真计算和实验测试结合起来,对含能复合药型罩射流和侵彻性能进行研究,得出含能复合药型罩材料壁厚对射流形成和靶体侵彻的影响规律。理论上分析了铝与聚四氟乙烯材料的反应平衡组成和反应机理。阐述分析了药型罩射流形成的相关理论。通过仿真软件AUTODYN,建立有限元模型,模拟了含能复合药型罩射流形成及钢靶、混凝土靶侵彻过程。得到了相关结果。内层罩为钨铜材料且结构固定,含能材料定义Shock方程状态时,射流的速度随着外层罩壁厚的增大而减小;含能材料定义JWL方程状态时,四种外罩壁厚情况下的射流速度和侵彻深度都要优于Shock方程状态时的射流,射流速度和侵彻在外罩壁厚为1.2mm时达到最大,速度为6049m/s,侵彻深度为173.92mm。通过静破甲实验研究了含能复合药型罩侵彻钢靶和混凝土靶性能,得到了不同壁厚的含能复合药型罩对目标靶的侵彻结果。实...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 金属氟聚物含能材料研究现状
1.2.2 复合药型罩研究现状
1.3 本文主要研究工作
2 活性反应材料的基本性能
2.1 PTFE与Al及其氟化物的物理化学性质
2.2 Al与聚四氟乙烯的反应原理
2.3 燃烧和零氧平衡下的配方
2.4 Al/PTFE的密度因素
2.5 能量、安全性与可靠性
2.6 本章小结
3 复合药型罩射流成型机理
3.1 聚能装药射流形成的基本理论
3.1.1 定常不可压缩理想流体理论
3.1.2 PER准定常理论
3.1.3 粘塑性流体力学理论
3.1.4 粉末药型罩射流速度计算
3.2 聚能射流的侵彻理论
3.3 双层药型罩射流形成的理论模型
3.4 本章小结
4 含能复合药型罩的数值模拟
4.1 数值模型
4.2 相关算法的介绍
4.3 含能材料的状态方程和本构方程
4.4 相关材料模型
4.5 几何模型
4.6 模拟结果分析
4.6.1 复合药型罩射流形成
4.6.2 复合药型罩射流侵彻的研究
4.7 本章小结
5 含能复合药型罩的实验研究
5.1 复合药型罩的制备
5.1.1 药型罩的结构和材料
5.1.2 药型罩成型工艺
5.2 复合药型罩的侵彻实验
5.3 实验结果
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]含能材料药型罩的爆炸成型及毁伤作用[J]. 万文乾,余道强,彭飞,王维明,阳天海. 爆炸与冲击. 2014(02)
[2]活性金属药型罩射孔弹破甲试验研究[J]. 张子敏,许碧英,阎峰,刘丰旺,郭惊雷,付伟. 爆破器材. 2013(04)
[3]活性破片引燃航空煤油实验研究[J]. 王海福,郑元枫,余庆波,刘宗伟,俞为民. 兵工学报. 2012(09)
[4]Initiation behavior of covered explosive subjected to reactive fragment[J]. 王海福,郑元枫,余庆波,刘宗伟,俞为民. Journal of Beijing Institute of Technology. 2012(02)
[5]活性破片能量输出特性实验研究[J]. 王海福,刘宗伟,俞为民,王辉. 北京理工大学学报. 2009(08)
[6]活性材料PTFE/Al动态压缩性能[J]. 赵鹏铎,卢芳云,李俊玲,陈荣,徐松林,阳世清. 含能材料. 2009(04)
[7]亚半球罩聚能装药的杆式射流特性研究[J]. 廖海平,黄正祥,张先锋,曾翠华. 弹箭与制导学报. 2008(06)
[8]PTFE/Al反应材料制备工艺及性能[J]. 阳世清,徐松林,张彤. 国防科技大学学报. 2008(06)
[9]双层药型罩侵彻半无限靶板的数值仿真研究[J]. 郑宇,王晓鸣,李文彬. 南京理工大学学报(自然科学版). 2008(03)
[10]成型装药研究新进展[J]. 谭多望,孙承纬. 爆炸与冲击. 2008(01)
博士论文
[1]含能破片作用机制及其毁伤效应实验研究[D]. 何源.南京理工大学 2011
[2]PTFE/A1含能反应材料力学性能研究[D]. 徐松林.国防科学技术大学 2010
[3]双层药型罩毁伤元形成机理研究[D]. 郑宇.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]金属/氟聚物反应材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大学 2015
[2]双层含能药型罩射流成型机理及侵彻性能研究[D]. 许世昌.南京理工大学 2015
[3]双层药型罩射流形成的理论研究与数值模拟[D]. 夏杰.武汉科技大学 2012
本文编号：2954432
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 金属氟聚物含能材料研究现状
1.2.2 复合药型罩研究现状
1.3 本文主要研究工作
2 活性反应材料的基本性能
2.1 PTFE与Al及其氟化物的物理化学性质
2.2 Al与聚四氟乙烯的反应原理
2.3 燃烧和零氧平衡下的配方
2.4 Al/PTFE的密度因素
2.5 能量、安全性与可靠性
2.6 本章小结
3 复合药型罩射流成型机理
3.1 聚能装药射流形成的基本理论
3.1.1 定常不可压缩理想流体理论
3.1.2 PER准定常理论
3.1.3 粘塑性流体力学理论
3.1.4 粉末药型罩射流速度计算
3.2 聚能射流的侵彻理论
3.3 双层药型罩射流形成的理论模型
3.4 本章小结
4 含能复合药型罩的数值模拟
4.1 数值模型
4.2 相关算法的介绍
4.3 含能材料的状态方程和本构方程
4.4 相关材料模型
4.5 几何模型
4.6 模拟结果分析
4.6.1 复合药型罩射流形成
4.6.2 复合药型罩射流侵彻的研究
4.7 本章小结
5 含能复合药型罩的实验研究
5.1 复合药型罩的制备
5.1.1 药型罩的结构和材料
5.1.2 药型罩成型工艺
5.2 复合药型罩的侵彻实验
5.3 实验结果
5.4 本章小结
6 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]含能材料药型罩的爆炸成型及毁伤作用[J]. 万文乾,余道强,彭飞,王维明,阳天海. 爆炸与冲击. 2014(02)
[2]活性金属药型罩射孔弹破甲试验研究[J]. 张子敏,许碧英,阎峰,刘丰旺,郭惊雷,付伟. 爆破器材. 2013(04)
[3]活性破片引燃航空煤油实验研究[J]. 王海福,郑元枫,余庆波,刘宗伟,俞为民. 兵工学报. 2012(09)
[4]Initiation behavior of covered explosive subjected to reactive fragment[J]. 王海福,郑元枫,余庆波,刘宗伟,俞为民. Journal of Beijing Institute of Technology. 2012(02)
[5]活性破片能量输出特性实验研究[J]. 王海福,刘宗伟,俞为民,王辉. 北京理工大学学报. 2009(08)
[6]活性材料PTFE/Al动态压缩性能[J]. 赵鹏铎,卢芳云,李俊玲,陈荣,徐松林,阳世清. 含能材料. 2009(04)
[7]亚半球罩聚能装药的杆式射流特性研究[J]. 廖海平,黄正祥,张先锋,曾翠华. 弹箭与制导学报. 2008(06)
[8]PTFE/Al反应材料制备工艺及性能[J]. 阳世清,徐松林,张彤. 国防科技大学学报. 2008(06)
[9]双层药型罩侵彻半无限靶板的数值仿真研究[J]. 郑宇,王晓鸣,李文彬. 南京理工大学学报(自然科学版). 2008(03)
[10]成型装药研究新进展[J]. 谭多望,孙承纬. 爆炸与冲击. 2008(01)
博士论文
[1]含能破片作用机制及其毁伤效应实验研究[D]. 何源.南京理工大学 2011
[2]PTFE/A1含能反应材料力学性能研究[D]. 徐松林.国防科学技术大学 2010
[3]双层药型罩毁伤元形成机理研究[D]. 郑宇.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]金属/氟聚物反应材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大学 2015
[2]双层含能药型罩射流成型机理及侵彻性能研究[D]. 许世昌.南京理工大学 2015
[3]双层药型罩射流形成的理论研究与数值模拟[D]. 夏杰.武汉科技大学 2012
本文编号：2954432
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