侵彻单层和多层靶时战斗部装药损伤及热点生成机理研究

发布时间：2021-07-26 11:29

　　针对当前钻地战斗部在复杂冲击环境下装药安定性影响机制研究难题,采用裂纹摩擦、孔洞塌缩两种热点生成机制细观模型,开展了侵彻单层和多层两种典型靶板的战斗部装药动态响应、损伤演化及热点生成对比研究。给出了战斗部在单次或多次冲击载荷下装药内热点产生的不同机理,并与战斗部地面装药安定性试验进行了对比。结果表明:相比单层靶,侵彻多层靶时战斗部经受多次冲击及姿态偏转,容易使装药内产生损伤,发生裂纹摩擦或孔洞塌缩进而导致热点产生,多次冲击环境使得装药头部和尾部都为危险区域;通过不同侵彻速度、炸药断裂韧性、初始孔隙率等影响因素对比分析,发现降低应力幅值、减少装药在壳体内振荡次数、提高炸药材料自身强度性能、减少装药初始疵病,均是提高装药侵彻安定性有效手段。 

【文章来源】：兵工学报. 2020,41(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

本构模型计算结果和试验结果对比图

裂纹摩擦生热以及含损伤孔洞塌缩生热机制示意图

在LS-DYNA软件中建立了战斗部和靶板模型(见图3):单层靶为1 m厚，多层薄靶首层为0.3 m、其他层为0.2 m、层间隔3.0 m，两种混凝土靶强度均为40 MPa;战斗部长1.3 m，直径?0.3 m．战斗部装药损伤及热点生成具体计算流程如图4所示，根据含裂纹统计损伤的弹性-黏塑性本构模型计算的装药单元应力结果，将静水压力ps以及3个主应力σ1、σ2、σ3用作微裂纹扩展、裂纹面闭合状态检查、裂纹摩擦生热计算;将静水压力ps用作孔洞塌缩及生热计算;同时，单元内裂纹扩展通过损伤因子D关联到弹性-黏塑性本构模型中。PBX1炸药熔化温度取200℃、点火温度取500℃，在分析装药安全性时，通过对比装药内最高温升和熔化温度，如超过200℃则认为存在产生热点可能。

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3303480