爆炸成型PELE形成影响因素的数值模拟研究

发布时间：2021-02-09 23:39

　　为研究爆炸成型横向效应增强型侵彻体（爆炸成型PELE）的形成规律,基于一种中心点起爆的包覆式复合药型罩战斗部结构,采用AUTODYN数值模拟软件计算爆炸成型PELE形成过程;运用图像处理技术,提取侵彻体形成后的边界并计算出密实度作为衡量侵彻体形成优劣的评价依据,获得了药型罩材料、结构以及装药长径比对爆炸成型PELE形成性能的影响规律。结果表明,在中心点起爆条件下,采用变壁厚结构铁外罩、等壁厚结构铝内罩组合方式,内外罩顶厚度比为2∶3、装药长径比为0.5时,可获得密实度较高的爆炸成型PELE,其结构参数为:外罩内、外曲率半径分别为1.00D和1.15D,外罩顶厚度为0.06D,内罩内、外曲率半径均为0.42D,内罩顶厚度为0.04D。 

【文章来源】：火炸药学报. 2020,43(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

战斗部结构和计算模型示意图

为验证模型的准确性,利用数值模拟方法针对文献[4]的试验结果进行重现。图2给出了50μs和70μs时刻爆炸成型PELE的计算结果与试验结果对比。在50μs时刻,脉冲X光捕捉到成型侵彻体的长径比约为2.07(图2(a)中左侧),数值模拟得到成型侵彻体的长径比约为1.96(图2(a)中右侧);70μs时刻,脉冲X光捕捉到成型侵彻体的长径比约为2.90(图2(b)中左侧),数值模拟得到成型侵彻体的长径比约为3.03(图2(b)中右侧)。由此可见,本研究使用的数值模拟模型及材料模型能较为准确地描述包覆式药型罩的形成过程。基于此展开对爆炸成型PELE形成影响因素的数值模拟。1.2 密实度计算方法

采用图像处理技术对侵彻体形成后的形貌进行灰度处理,并分别提取二维模型中内核和外壳的边界。随后对每一个旋转微元的体积进行计算,最后对旋转微元体积进行轴向积分,求出相应旋转体的体积。图3为侵彻体密实度示意图。侵彻体密实度φ可通过式(1)计算求得:

【参考文献】：
期刊论文
[1]弹丸转速对PELE侵彻钢筋混凝土靶横向效应的影响[J]. 何俊,徐立志,程春,郑绍君,杜忠华,蒋洪章.  火炸药学报. 2017(04)
[2]变壁厚双层药型罩壁厚匹配的数值计算与实验验证[J]. 沈慧铭,李文彬,王晓鸣,李伟兵,郑宇.  火炸药学报. 2015(03)
[3]包覆式爆炸成型复合侵彻体成型规律研究[J]. 王树有,门建兵,蒋建伟.  高压物理学报. 2013(01)
[4]复合反应破片爆炸成型与毁伤实验研究[J]. 门建兵,蒋建伟,帅俊锋,王树有,崔进起.  北京理工大学学报. 2010(10)
[5]弹体结构对横向增强型侵彻体作用效果的影响[J]. 朱建生,赵国志,杜忠华.  系统仿真学报. 2009(01)
[6]准球形EFP成型影响因素的数值模拟[J]. 王树有,蒋建伟,门建兵.  含能材料. 2008(06)
[7]结构参数对EFP成型影响的数值模拟[J]. 蒋建伟,杨军,门建兵,罗健.  北京理工大学学报. 2004(11)

博士论文
[1]双层药型罩毁伤元形成机理研究[D]. 郑宇.南京理工大学 2008



本文编号：3026417