某多功能战斗部威力性能研究
发布时间：2021-08-13 10:38
对地攻击型无人机已成为现代战场中最重要的空中作战武器之一。随着现代战场目标的多元化,传统功能单一的武器已无法满足作战需求及毁伤效能,简化武器体系,发展兼具破甲、杀伤等功能于一体的多功能武器已成为必然趋势。本文采用数值模拟和试验相结合的方法对某无人机平台上搭载的小长径比多功能战斗部的破甲毁伤和破片杀伤威力的影响因素进行研究,并对该战斗部结构参数进行优化,使其满足威力要求。首先,对该多功能战斗部的破甲威力进行研究。介绍了聚能射流成型、侵彻理论以及破甲威力的影响因素。建立多功能战斗部有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了药型罩锥角、壁厚、内圆弧半径以及炸高参数对射流成型质量以及破甲威力的影响过程,并根据仿真得出的相关规律对多功能战斗部结构参数进行优化。其次,对多功能战斗部的破片杀伤威力进行研究。对破片形成机理、破片初速与存速、破片飞散角度以及杀伤威力等进行理论分析,得出破片衰减速度公式。并在上章优化好的模型基础上,通过数值模拟研究装药种类、起爆点位置和起爆方式等因素对破片飞散的影响规律;模拟单个预制破片对Q235钢靶的侵彻过程,得出破片贯穿靶板的极限穿透速度。然后对小长径比多功...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属射流形成的定常理论计算示意图
中北大学学位论文9从药型罩顶端到底端，其压合速度逐渐降低。图2-2金属射流形成的准定常理论计算示意图Fig.2-2Schematicdiagramofquasisteadytheoreticalcalculationofmetaljetformation射流和杵体的速度分别为vj、vs，射流和杵体的质量分别为mj、ms，罩顶半锥角为α，压垮角为β，变形角为σ，射流的压垮速度为v0。可推导出如下关系：j0vvcsccos22（2-5）0vvsecsin22s（2-6）j1mm1cos2（2-7）s1mm1cos2（2-8）0000sinsin1tan/tancossintantan/xvvxvv（2-9）2.1.4轴对称一般理论为提高PER理论的通用性，1973年Behrmann等人针对球形和喇叭形药型罩及球形和喇叭形爆轰波下所形成的射流进行理论计算。其射流速度方程仍与PER理论相同，即j0vvcsccos22（2-10）设ε（x）为某点处爆轰波阵面法线与药型罩外表面切线的夹角，如图2-3所示。于是可以泰勒角关系式为
中北大学学位论文100cos()sin2vxD（2-11）010tan()()rrxxxx（2-12）22001T(x)(xx)(rr)D（2-13）10r(x)r(x)V(x)t(x)T(x)cos(x)(x)（2-14）0z(x)xV(x)t(x)T(x)sin(x)(x)（2-15）式中，r1为x处的药型罩半径；r0和x0为起爆点坐标；T为爆轰波阵面到达x处药型罩的时间；t是x处药型罩运动到某一半径r处的时间；z是与x相应的坐标。在任意给定时间t，压合角的正切可以通过r对z的偏导数求得。图2-3一般化轴对称聚能装药射流计算图Fig.2-3jetcalculationofgeneralaxisymmetricshapedcharge压合角的表达式为"1000"1000tantan()/cos()tan1/tan()sin()rVVVTrVVVT（2-16）其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同类型预制破片速度衰减规律及迎风面积的修正[J]. 全嘉林,苗润源,梁争峰. 爆破器材. 2019(06)
[2]Real-time calculation of fragment velocity for cylindrical warheads[J]. David Felix,Ian Colwill,Elias Stipidis. Defence Technology. 2019(03)
[3]Parametric study of single confined fragment launch explosive device[J]. Pankaj K.Choudha,A.Kumaraswamy,Kusumkant D.Dhote. Defence Technology. 2019(02)
[4]起爆方式对预制破片飞散性能影响的数值模拟研究[J]. 史志鑫,尹建平. 兵器装备工程学报. 2018(12)
[5]曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真[J]. 苗春壮,梁增友,邓德志,梁福地,王明广. 兵工自动化. 2018(12)
[6]预制破片对复合毁伤元战斗部发散角的影响[J]. 董晓亮,李文彬,沈晓军. 爆破器材. 2018(06)
[7]起爆点位置对破片飞散方向的影响研究[J]. 李松楠,张国伟,崔小杰,韩文斌. 兵器装备工程学报. 2018(11)
[8]双层预制破片爆轰驱动早期行为研究[J]. 宋玉江,周涛,沈飞,王辉. 火炸药学报. 2018(03)
[9]爆轰驱动预制破片的正交分布技术[J]. 袁建飞,沈飞,王辉,苏健军. 科学技术与工程. 2018(06)
[10]预制破片侵彻均质装甲钢的极限穿透速度[J]. 赵丽俊,焦志刚,李晓婕,黄晓杰,赵东志,朱小平,唐辉,王昌富,田振,喻薪宁. 爆炸与冲击. 2018(01)
硕士论文
[1]无人机对地攻击仿真平台开发及效能评估研究[D]. 王超.南昌航空大学 2017
[2]预制破片战斗部对圆管目标侵彻规律与毁伤效能研究[D]. 朱桂利.南京理工大学 2016
[3]预制破片战斗部破片飞散的数值研究[D]. 卢世杰.中北大学 2015
[4]小长径比装药结构形成聚能侵彻体的研究[D]. 梁少雷.中北大学 2013
[5]预制破片毁伤效能数值仿真研究[D]. 王瑶.中北大学 2012
[6]导引头对某单兵破甲战斗部威力的影响研究[D]. 刘建荣.中北大学 2012
[7]小口径破榴多功能弹药终点效应影响因素研究[D]. 陈文刚.南京理工大学 2011
[8]预制破片战斗部爆炸威力场数值模拟分析[D]. 韩夫亮.吉林大学 2008
[9]小口径破甲战斗部破甲稳定性的工艺研究[D]. 程明强.南京理工大学 2008
[10]聚能装药破甲侵彻深度与穿孔直径多目标优化设计研究[D]. 周权.南京理工大学 2007
本文编号：3340273
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属射流形成的定常理论计算示意图
中北大学学位论文9从药型罩顶端到底端，其压合速度逐渐降低。图2-2金属射流形成的准定常理论计算示意图Fig.2-2Schematicdiagramofquasisteadytheoreticalcalculationofmetaljetformation射流和杵体的速度分别为vj、vs，射流和杵体的质量分别为mj、ms，罩顶半锥角为α，压垮角为β，变形角为σ，射流的压垮速度为v0。可推导出如下关系：j0vvcsccos22（2-5）0vvsecsin22s（2-6）j1mm1cos2（2-7）s1mm1cos2（2-8）0000sinsin1tan/tancossintantan/xvvxvv（2-9）2.1.4轴对称一般理论为提高PER理论的通用性，1973年Behrmann等人针对球形和喇叭形药型罩及球形和喇叭形爆轰波下所形成的射流进行理论计算。其射流速度方程仍与PER理论相同，即j0vvcsccos22（2-10）设ε（x）为某点处爆轰波阵面法线与药型罩外表面切线的夹角，如图2-3所示。于是可以泰勒角关系式为
中北大学学位论文100cos()sin2vxD（2-11）010tan()()rrxxxx（2-12）22001T(x)(xx)(rr)D（2-13）10r(x)r(x)V(x)t(x)T(x)cos(x)(x)（2-14）0z(x)xV(x)t(x)T(x)sin(x)(x)（2-15）式中，r1为x处的药型罩半径；r0和x0为起爆点坐标；T为爆轰波阵面到达x处药型罩的时间；t是x处药型罩运动到某一半径r处的时间；z是与x相应的坐标。在任意给定时间t，压合角的正切可以通过r对z的偏导数求得。图2-3一般化轴对称聚能装药射流计算图Fig.2-3jetcalculationofgeneralaxisymmetricshapedcharge压合角的表达式为"1000"1000tantan()/cos()tan1/tan()sin()rVVVTrVVVT（2-16）其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同类型预制破片速度衰减规律及迎风面积的修正[J]. 全嘉林,苗润源,梁争峰. 爆破器材. 2019(06)
[2]Real-time calculation of fragment velocity for cylindrical warheads[J]. David Felix,Ian Colwill,Elias Stipidis. Defence Technology. 2019(03)
[3]Parametric study of single confined fragment launch explosive device[J]. Pankaj K.Choudha,A.Kumaraswamy,Kusumkant D.Dhote. Defence Technology. 2019(02)
[4]起爆方式对预制破片飞散性能影响的数值模拟研究[J]. 史志鑫,尹建平. 兵器装备工程学报. 2018(12)
[5]曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真[J]. 苗春壮,梁增友,邓德志,梁福地,王明广. 兵工自动化. 2018(12)
[6]预制破片对复合毁伤元战斗部发散角的影响[J]. 董晓亮,李文彬,沈晓军. 爆破器材. 2018(06)
[7]起爆点位置对破片飞散方向的影响研究[J]. 李松楠,张国伟,崔小杰,韩文斌. 兵器装备工程学报. 2018(11)
[8]双层预制破片爆轰驱动早期行为研究[J]. 宋玉江,周涛,沈飞,王辉. 火炸药学报. 2018(03)
[9]爆轰驱动预制破片的正交分布技术[J]. 袁建飞,沈飞,王辉,苏健军. 科学技术与工程. 2018(06)
[10]预制破片侵彻均质装甲钢的极限穿透速度[J]. 赵丽俊,焦志刚,李晓婕,黄晓杰,赵东志,朱小平,唐辉,王昌富,田振,喻薪宁. 爆炸与冲击. 2018(01)
硕士论文
[1]无人机对地攻击仿真平台开发及效能评估研究[D]. 王超.南昌航空大学 2017
[2]预制破片战斗部对圆管目标侵彻规律与毁伤效能研究[D]. 朱桂利.南京理工大学 2016
[3]预制破片战斗部破片飞散的数值研究[D]. 卢世杰.中北大学 2015
[4]小长径比装药结构形成聚能侵彻体的研究[D]. 梁少雷.中北大学 2013
[5]预制破片毁伤效能数值仿真研究[D]. 王瑶.中北大学 2012
[6]导引头对某单兵破甲战斗部威力的影响研究[D]. 刘建荣.中北大学 2012
[7]小口径破榴多功能弹药终点效应影响因素研究[D]. 陈文刚.南京理工大学 2011
[8]预制破片战斗部爆炸威力场数值模拟分析[D]. 韩夫亮.吉林大学 2008
[9]小口径破甲战斗部破甲稳定性的工艺研究[D]. 程明强.南京理工大学 2008
[10]聚能装药破甲侵彻深度与穿孔直径多目标优化设计研究[D]. 周权.南京理工大学 2007
本文编号：3340273
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