一种新型双模战斗部形成毁伤元数值模拟研究
发布时间：2021-07-18 17:18
在灵巧智能弹药技术蓬勃发展的情况下,多模战斗部是为应对未来战场目标多样性而提出的一种可满足毁伤机理多样性、高度灵活性和具有多目标打击能力的战斗部。多模战斗部的显著特点是在不改变聚能装药结构的情况下,通过起爆方式的改变或添加可抛掷装置的途径实现多种毁伤元之间的转换,实现“一弹多用”的战术效果。通过采用在包覆式变壁厚药型罩的基础上添加一个可抛掷的变壁厚药型罩的方法,设计出一种既能形成PELE侵彻体又能形成串联EFP的多模战斗部。当目标为近距离轻型装甲目标（如卡车、武装直升机、发射架、通信中心等）时,可抛掷的药型罩在战斗部作用前被抛掉,包覆式药型罩会将形成PELE侵彻体,利用PELE侵彻体的横向效应达到较大穿孔直径的目的。当目标为远距离的重型装甲目标（如坦克、装甲运输车等）时,战斗部将会形成串联EFP,对目标进行远距离打击、大穿深毁伤。基于ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件分别对两种毁伤元的成型过程和不同因素对毁伤元成型的影响进行数值仿真,研究表明:（1）包覆式药型罩可形成PELE侵彻体,它是由高密度金属材料构成外壳、低密度金属材料构成内芯的;通过对比分析大椎角药型罩、球缺药型罩和弧锥...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：97 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 多模战斗部国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 多模战斗部国内研究现状及发展趋势
1.2.2 多模战斗部国外研究现状及发展趋势
1.3 PELE侵彻体国内外研究现状及发展
1.3.1 PELE侵彻体国内研究现状及发展
1.3.2 PELE侵彻体国外研究现状及发展
1.4 本文主要研究内容和方法
2 毁伤元成型相关理论
2.1 EFP成型模式
2.2 EFP成型机理
2.3 PELE作用机理分析
2.4 串联EFP成型过程
2.5 本章小结
3 PELE侵彻体成型过程数值模拟
3.1 有限元基本工作原理及软件介绍
3.1.1 有限元基本工作原理
3.1.2 软件简介
3.2 战斗部结构设计和有限元模型建立
3.2.1 战斗部结构设计
3.2.2 有限元模型建立
3.2.3 材料模型和参数选取
3.3 PELE侵彻体成型过程数值模拟
3.3.1 大锥角药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.3.2 球缺药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.3.3 弧锥结合药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.4 PELE侵彻体侵彻能力分析
3.4.1 大锥角药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.4.2 球缺药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.4.3 弧锥结合药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.5 不同装药结构形成PELE侵彻体的性能对比分析
3.6 本章小结
4 PELE侵彻体成型影响因素分析
4.1 PELE侵彻体成型影响因素分析
4.1.1 圆弧曲率半径的影响
4.1.2 锥角的影响
4.1.3 装药长径比的影响
4.1.4 罩边缘壁厚与罩顶壁厚之比的影响
4.1.5 内罩与外罩体积之比的影响
4.1.6 药型罩材料的影响
4.2 战斗部结构正交优化设计
4.2.1 正交优化法简介
4.2.2 战斗部结构正交优化设计
4.2.3 优化后PELE侵彻体成型过程数值模拟
4.3 本章小结
5 串联EFP成型过程数值模拟
5.1 战斗部结构设计
5.2 串联EFP成型数值模拟
5.3 串联EFP成型影响因素分析
5.3.1 药型罩壁厚对串联EFP成型的影响
5.3.2 药型罩材料对串联EFP成型的影响
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料Johnson-Cook破坏准则参数对侵彻行为的影响及校正[J]. 高光发,李永池,赵凯,王焕然. 兵器材料科学与工程. 2016(03)
[2]垫块结构对PELE横向效应的影响[J]. 徐立志,杜忠华,王德胜,温瑞青,胡云超. 弹道学报. 2016(01)
[3]长杆弹侵彻过程中弹靶材料本构参数对侵彻计算的影响规律及其优化[J]. 高光发,李永池,赵凯,王焕然. 兵器材料科学与工程. 2016(02)
[4]长杆弹侵彻半无限靶板的影响因素及其影响规律[J]. 高光发,李永池,黄瑞源. 弹箭与制导学报. 2014(03)
[5]小口径药型罩爆炸成型弹丸设计与多层钢靶侵彻实验[J]. 于川,王伟,陈浩,虞德水,谢刚,张振涛. 高压物理学报. 2014(01)
[6]高应变率变形的Johnson-Cook动态本构模型参数识别方法[J]. 柳爱群,黄西成. 应用数学和力学. 2014(02)
[7]椭圆形罩线型聚能装药结构参数正交优化研究[J]. 武双章,顾文彬,李旭锋. 工程爆破. 2013(03)
[8]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)
[9]半预制破片PELE弹丸效能的数值分析[J]. 张洪成,尹建平,王志军. 兵器材料科学与工程. 2013(01)
[10]横向效应增强型侵彻体对不同材料靶板的作用性能[J]. 宋成俊,宋丽丽,杜忠华,叶小军,脱金奎. 含能材料. 2012(06)
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
[2]横向效应增强型侵彻体作用机理研究[D]. 朱建生.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]一种新型结构石油射孔弹的数值模拟研究[D]. 李杨.中北大学 2015
[2]PTFE/Cu材料的力学性能研究及应用[D]. 刘同鑫.中北大学 2015
[3]模式转换战斗部EFP/破片毁伤元成形特性[D]. 耿梓圃.北京理工大学 2015
[4]网栅切割式MEFP战斗部成型过程数值模拟研究[D]. 臧立伟.中北大学 2014
[5]PELE对低空目标毁伤性能研究[D]. 张洪成.中北大学 2013
[6]高性能爆炸成型弹丸的研究[D]. 桂冠冠.南京理工大学 2013
[7]多模毁伤元EFP与JPC转换机理研究[D]. 陈忠勇.南京理工大学 2011
[8]装填可释放化学能材料的PELE的研究[D]. 楚一权.南京理工大学 2010
[9]PELE对轻型装甲目标毁伤机理的研究[D]. 翟盛才.南京理工大学 2010
[10]可选择EFP侵彻体形成研究[D]. 汪得功.南京理工大学 2007
本文编号：3290017
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：97 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 多模战斗部国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 多模战斗部国内研究现状及发展趋势
1.2.2 多模战斗部国外研究现状及发展趋势
1.3 PELE侵彻体国内外研究现状及发展
1.3.1 PELE侵彻体国内研究现状及发展
1.3.2 PELE侵彻体国外研究现状及发展
1.4 本文主要研究内容和方法
2 毁伤元成型相关理论
2.1 EFP成型模式
2.2 EFP成型机理
2.3 PELE作用机理分析
2.4 串联EFP成型过程
2.5 本章小结
3 PELE侵彻体成型过程数值模拟
3.1 有限元基本工作原理及软件介绍
3.1.1 有限元基本工作原理
3.1.2 软件简介
3.2 战斗部结构设计和有限元模型建立
3.2.1 战斗部结构设计
3.2.2 有限元模型建立
3.2.3 材料模型和参数选取
3.3 PELE侵彻体成型过程数值模拟
3.3.1 大锥角药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.3.2 球缺药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.3.3 弧锥结合药型罩形成PELE侵彻体过程数值模拟
3.4 PELE侵彻体侵彻能力分析
3.4.1 大锥角药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.4.2 球缺药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.4.3 弧锥结合药型罩形成PELE侵彻体对靶板的侵彻能力分析
3.5 不同装药结构形成PELE侵彻体的性能对比分析
3.6 本章小结
4 PELE侵彻体成型影响因素分析
4.1 PELE侵彻体成型影响因素分析
4.1.1 圆弧曲率半径的影响
4.1.2 锥角的影响
4.1.3 装药长径比的影响
4.1.4 罩边缘壁厚与罩顶壁厚之比的影响
4.1.5 内罩与外罩体积之比的影响
4.1.6 药型罩材料的影响
4.2 战斗部结构正交优化设计
4.2.1 正交优化法简介
4.2.2 战斗部结构正交优化设计
4.2.3 优化后PELE侵彻体成型过程数值模拟
4.3 本章小结
5 串联EFP成型过程数值模拟
5.1 战斗部结构设计
5.2 串联EFP成型数值模拟
5.3 串联EFP成型影响因素分析
5.3.1 药型罩壁厚对串联EFP成型的影响
5.3.2 药型罩材料对串联EFP成型的影响
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料Johnson-Cook破坏准则参数对侵彻行为的影响及校正[J]. 高光发,李永池,赵凯,王焕然. 兵器材料科学与工程. 2016(03)
[2]垫块结构对PELE横向效应的影响[J]. 徐立志,杜忠华,王德胜,温瑞青,胡云超. 弹道学报. 2016(01)
[3]长杆弹侵彻过程中弹靶材料本构参数对侵彻计算的影响规律及其优化[J]. 高光发,李永池,赵凯,王焕然. 兵器材料科学与工程. 2016(02)
[4]长杆弹侵彻半无限靶板的影响因素及其影响规律[J]. 高光发,李永池,黄瑞源. 弹箭与制导学报. 2014(03)
[5]小口径药型罩爆炸成型弹丸设计与多层钢靶侵彻实验[J]. 于川,王伟,陈浩,虞德水,谢刚,张振涛. 高压物理学报. 2014(01)
[6]高应变率变形的Johnson-Cook动态本构模型参数识别方法[J]. 柳爱群,黄西成. 应用数学和力学. 2014(02)
[7]椭圆形罩线型聚能装药结构参数正交优化研究[J]. 武双章,顾文彬,李旭锋. 工程爆破. 2013(03)
[8]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)
[9]半预制破片PELE弹丸效能的数值分析[J]. 张洪成,尹建平,王志军. 兵器材料科学与工程. 2013(01)
[10]横向效应增强型侵彻体对不同材料靶板的作用性能[J]. 宋成俊,宋丽丽,杜忠华,叶小军,脱金奎. 含能材料. 2012(06)
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
[2]横向效应增强型侵彻体作用机理研究[D]. 朱建生.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]一种新型结构石油射孔弹的数值模拟研究[D]. 李杨.中北大学 2015
[2]PTFE/Cu材料的力学性能研究及应用[D]. 刘同鑫.中北大学 2015
[3]模式转换战斗部EFP/破片毁伤元成形特性[D]. 耿梓圃.北京理工大学 2015
[4]网栅切割式MEFP战斗部成型过程数值模拟研究[D]. 臧立伟.中北大学 2014
[5]PELE对低空目标毁伤性能研究[D]. 张洪成.中北大学 2013
[6]高性能爆炸成型弹丸的研究[D]. 桂冠冠.南京理工大学 2013
[7]多模毁伤元EFP与JPC转换机理研究[D]. 陈忠勇.南京理工大学 2011
[8]装填可释放化学能材料的PELE的研究[D]. 楚一权.南京理工大学 2010
[9]PELE对轻型装甲目标毁伤机理的研究[D]. 翟盛才.南京理工大学 2010
[10]可选择EFP侵彻体形成研究[D]. 汪得功.南京理工大学 2007
本文编号：3290017
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