隔板对喇叭形铜铝复合药型罩射流性能的影响

发布时间：2021-03-10 13:08

　　为了提高药型罩材料利用率,设计了一种外层为铝内层为铜的截顶喇叭形复合药型罩,利用动力学仿真软件AUTODYN-2D和正为交优化对该新型药型罩结构进行了研究。结果表明:该结构的射流头部速度相比传统锥形药型罩提高了23.6%;当隔板厚度取0.2倍口径,直径取0.8倍口径,顶部锥角为10°,以及隔板距离药型罩顶部10 mm时射流综合性能最好;研究结果为新型破甲装药结构研究提供了一种新的选择,在反装甲弹药战斗部领域具有良好的应用前景。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

成型装药结构战斗部示意图

数值模型由空气，壳体，炸药及药型罩组成，由于炸药爆炸以及药型罩在压垮过程中材料变形大，使用Euler单元进行建模;为了获得更好的射流形态，采用局部加密的建模方式。在空气域边界建立FOLW-OUT边界条件，目的是为了模拟无限空气域。由于本文所设计药型罩为对称结构，因此利用AUTODYN-2D软件建立1/2模型，起爆方式采用装药底部端面中心点起爆方式，单位制为cm-g-μs。药型罩战斗部有限元模型如图2所示。材料参数来自Autodyn自带材料库[8]。战斗部材料参数和状态方程如表1所示[9]，炸药选用COMP B，采用JWL状态方程描述，材料参数如表2所示。

三种药型罩聚能射流成型过程如表3所示，速度云图如图3。对比分析可知，锥角药型罩形结构的聚能射流成型过程相对慢一些，射流整体较粗，所形成的杵体明显大于喇叭形药型罩，在60μs时的头部速度为5 802 m/s，射流长度为355 mm;而喇叭形药型罩结构的聚能射流杵体小，头部尖细，在60μs时射流头部速度能到达7 174 m/s，射流长度为427mm;双层喇叭药型罩结构的聚能射流形态和喇叭形药型罩结构的聚能射流并无较大差异，但是头部速度可提高到7 868 m/s，射流长度可达到449 mm。综上，喇叭形药型所形成的射流头部速度相比锥形药型罩提高了23.6%，而将喇叭形药型罩按照1∶1改为外罩为铝内罩为铜的双层药型罩，射流头部速度可以再提高9.7%，故双层喇叭形药型罩结构的聚能射流性能较好，因此采取双层喇叭形药型罩结构进行研究。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]铜铝复合药型罩厚度比的数值模拟研究[J]. 曹杰,王猛,胡坤伦,汪齐,何文.  火工品. 2017(03)
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本文编号：3074712