紧凑型末敏弹EFP战斗部技术研究
发布时间：2023-09-17 18:55
本文对紧凑型末敏弹爆炸成型弹丸(Explosively Formed Penetrator,以下简称EFP)战斗部的成型方式与结构设计进行了研究。 首先,对有内嵌结构存在的EFP战斗部成型机理进行了分析。由于内嵌部分敏感器件对EFP战斗部装药内的爆轰波传播有阻隔作用,爆轰波传播过程中会在内嵌结构的边缘进行偏转。偏转后的爆轰波呈喇叭状作用于药型罩,造成了药型罩上各处微元的运动情况差异。根据绝热爆轰理论、格尼假设、有效装药理论与爆轰波作用于金属结构的半经验公式,对药型罩上微元的运动情况进行分析,可以定性分析药型罩以何种可能的方式进行压合。 其次,对紧凑型末敏弹EFP战斗部中内嵌构件对成型的影响进行了分析。内嵌构件对成型带来的影响主要包括两个方面：一是内嵌大直径敏感器件包覆结构改变了爆轰波的形状,使得药型罩压合过程中的径向压合速度大增；二是波导管结构的存在需要药型罩顶部开孔,当喇叭状爆轰波在弹体轴线处汇聚、压垮波导管后,部分爆轰产物会从药型罩开孔处高速溢出,冲刷开孔处金属材料。内嵌构件的直径变化造成了药型罩的压合存在较大的差异,本文提出内外球面错位布局球缺药型罩结构,通过改变药型罩母线质量分...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 末敏弹布局与EFP战斗部的结构设计
1.2.2 新材料在EFP战斗部药型罩上的应用
1.2.3 EFP战斗部的成型理论
1.3 内嵌敏感器件紧凑型EFP战斗部设计中的问题
1.4 本文研究内容与方法
2 紧凑型EFP成型机理
2.1 点起爆条件下的PER理论表述
2.2 内嵌常规隔板的EFP成型机理
2.2.1 向外扫掠爆轰波影响区域
2.2.2 向内扫掠爆轰波影响区域
2.3 紧凑型EFP成型机理
2.3.1 EFP战斗部基本结构
2.3.2 第一次偏转爆轰波影响区域
2.3.3 第二次偏转爆轰波影响区域
2.3.4 药型罩微元压合运动时间
2.4 EFP战斗部内有效装药的划分
2.4.1 有效装药区间的划分与计算
2.4.2 有内嵌结构条件下有效装药修正
2.5 爆轰产物绝热膨胀理论
2.5.1 爆轰产物对微元的推动作用
2.5.2 爆轰产物体积比的计算
2.5.3 基于格尼方法的压合速度计算
2.6 内嵌结构的影响及差异分析
2.6.1 爆轰波对药型罩微元作用角度差异
2.6.2 有效装药分布差异
2.6.3 药型罩微元抛射角度差异
2.6.4 药型罩微元速度分布差异
2.6.5 微元压合时序分析
2.7 基于壁厚调控方法的药型罩设计与分析
2.7.1 基于函数控制方法的壁厚设计
2.7.2 基于球面相对位置的壁厚设计
2.7.3 基于稳定性考虑的结构改进
2.8 本章小结
3 内嵌敏感器件对EFP成型影响的数值模拟
3.1 仿真模型的参数设置
3.2 内嵌结构几何参数对成型的影响
3.2.1 嵌入结构对EFP成型的影响
3.2.2 药型罩顶部开孔对成型的影响
3.2.3 波导管材质与壁厚对成型的影响
3.2.4 内嵌包覆结构直径对成型的影响
3.3 药型罩边缘结构改进
3.3.1 适口径药型罩的边缘处理
3.3.2 次口径药型罩边缘处理
3.3.3 弧锥药型罩的尾裙结构
3.3.4 药型罩边缘卷弧结构与搭接设计
3.4 本章小结
4 药型罩结构因素交互作用分析与优化
4.1 有内嵌结构药型罩的基本参数选择范围
4.1.1 有内嵌器件等壁厚药型罩参数选择
4.1.2 有内嵌器件变壁厚药型罩参数选择
4.2 均匀设计方法的引入
4.3 弧锥结合罩结构因素间的交互作用
4.3.1 结构因素确定与均匀设计方案
4.3.2 仿真结果与初步分析
4.3.3 基于回归分析的交互作用研究
4.3.4 最优化方案的仿真分析
4.4 错位布局药型罩结构因素间的交互作用
4.4.1 结构因素确定与均匀设计方案
4.4.2 仿真结果与初步分析
4.4.3 基于回归分析的交互作用研究
4.4.4 最优化方案的仿真分析
4.5 本章小结
5 有内嵌结构EFP战斗部的实验研究
5.1 实验器材与靶道布置
5.1.1 测量手段与靶道布置
5.1.2 EFP战斗部通用结构件
5.2 内嵌结构对EFP成型的影响实验分析
5.2.1 内嵌敏感器件导致的过度拉伸问题
5.2.2 内嵌敏感器件导致的层叠压合问题
5.3 弧锥结合罩有内嵌EFP战斗部实验分析
5.4 错位布局罩有内嵌EFP战斗部实验分析
5.5 本章小结
6 钽钨合金用于全翻转成型EFP的研究
6.1 错位布局钽钨合金罩EFP的仿真预期
6.2 内外球面错位布局钽钨合金罩的制备
6.3 实验器材与靶场布置
6.4 实验结果与分析
6.5 本章小结
7 结语
7.1 本文工作总结
7.2 主要创新点
7.3 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果
本文编号：3847963
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 末敏弹布局与EFP战斗部的结构设计
1.2.2 新材料在EFP战斗部药型罩上的应用
1.2.3 EFP战斗部的成型理论
1.3 内嵌敏感器件紧凑型EFP战斗部设计中的问题
1.4 本文研究内容与方法
2 紧凑型EFP成型机理
2.1 点起爆条件下的PER理论表述
2.2 内嵌常规隔板的EFP成型机理
2.2.1 向外扫掠爆轰波影响区域
2.2.2 向内扫掠爆轰波影响区域
2.3 紧凑型EFP成型机理
2.3.1 EFP战斗部基本结构
2.3.2 第一次偏转爆轰波影响区域
2.3.3 第二次偏转爆轰波影响区域
2.3.4 药型罩微元压合运动时间
2.4 EFP战斗部内有效装药的划分
2.4.1 有效装药区间的划分与计算
2.4.2 有内嵌结构条件下有效装药修正
2.5 爆轰产物绝热膨胀理论
2.5.1 爆轰产物对微元的推动作用
2.5.2 爆轰产物体积比的计算
2.5.3 基于格尼方法的压合速度计算
2.6 内嵌结构的影响及差异分析
2.6.1 爆轰波对药型罩微元作用角度差异
2.6.2 有效装药分布差异
2.6.3 药型罩微元抛射角度差异
2.6.4 药型罩微元速度分布差异
2.6.5 微元压合时序分析
2.7 基于壁厚调控方法的药型罩设计与分析
2.7.1 基于函数控制方法的壁厚设计
2.7.2 基于球面相对位置的壁厚设计
2.7.3 基于稳定性考虑的结构改进
2.8 本章小结
3 内嵌敏感器件对EFP成型影响的数值模拟
3.1 仿真模型的参数设置
3.2 内嵌结构几何参数对成型的影响
3.2.1 嵌入结构对EFP成型的影响
3.2.2 药型罩顶部开孔对成型的影响
3.2.3 波导管材质与壁厚对成型的影响
3.2.4 内嵌包覆结构直径对成型的影响
3.3 药型罩边缘结构改进
3.3.1 适口径药型罩的边缘处理
3.3.2 次口径药型罩边缘处理
3.3.3 弧锥药型罩的尾裙结构
3.3.4 药型罩边缘卷弧结构与搭接设计
3.4 本章小结
4 药型罩结构因素交互作用分析与优化
4.1 有内嵌结构药型罩的基本参数选择范围
4.1.1 有内嵌器件等壁厚药型罩参数选择
4.1.2 有内嵌器件变壁厚药型罩参数选择
4.2 均匀设计方法的引入
4.3 弧锥结合罩结构因素间的交互作用
4.3.1 结构因素确定与均匀设计方案
4.3.2 仿真结果与初步分析
4.3.3 基于回归分析的交互作用研究
4.3.4 最优化方案的仿真分析
4.4 错位布局药型罩结构因素间的交互作用
4.4.1 结构因素确定与均匀设计方案
4.4.2 仿真结果与初步分析
4.4.3 基于回归分析的交互作用研究
4.4.4 最优化方案的仿真分析
4.5 本章小结
5 有内嵌结构EFP战斗部的实验研究
5.1 实验器材与靶道布置
5.1.1 测量手段与靶道布置
5.1.2 EFP战斗部通用结构件
5.2 内嵌结构对EFP成型的影响实验分析
5.2.1 内嵌敏感器件导致的过度拉伸问题
5.2.2 内嵌敏感器件导致的层叠压合问题
5.3 弧锥结合罩有内嵌EFP战斗部实验分析
5.4 错位布局罩有内嵌EFP战斗部实验分析
5.5 本章小结
6 钽钨合金用于全翻转成型EFP的研究
6.1 错位布局钽钨合金罩EFP的仿真预期
6.2 内外球面错位布局钽钨合金罩的制备
6.3 实验器材与靶场布置
6.4 实验结果与分析
6.5 本章小结
7 结语
7.1 本文工作总结
7.2 主要创新点
7.3 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果
本文编号：3847963
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3847963.html
