接触爆炸和近距离爆炸比冲量数值仿真研究

发布时间：2024-05-16 05:23

　　对于接触爆炸和近距离爆炸的情况,炸药形状、起爆点位置和产物喷射均会造成载荷空间分布复杂,给理论分析和工程应用带来困难。分别采用流固耦合方法和PBM方法对Nansteel近距离爆炸子弹抛掷实验进行数值仿真,结果表明PBM模型仿真结果和实验结果吻合较好,而流固耦合模型仿真结果仅为实验值的70%左右.对于高度为3～10 cm的等长径比TNT药柱接触爆炸仿真结果表明,中心点比冲量随药柱高度线性变化.对640 g和1 250 g等长径比TNT药柱仿真结果表明,爆心距的变化主要影响靶板中心点6 cm半径内的比冲量,基于量纲分析推导出了比冲量的经验公式.

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【部分图文】：

图1Nansteel实验设置

Nansteel[13]通过实验方法研究了C4球型装药近距离爆炸下的比冲量,实验装置如图1所示,整个实验场地被一块金属隔板分为两个区域,左侧为炸药爆轰区域,右侧为实验测量区域,测试子弹放置于隔板中央的孔洞中.当左侧的C4球形装药爆炸后,子弹在爆轰产物和冲击波的作用下向右飞行,右....

图2PBM仿真炸药爆炸过程

PBM方法得到的子弹速度随时间变化趋势如图3所示,在炸药爆炸后,6枚子弹获得速度,在100μs时子弹速度基本趋于稳定,距离为5.08cm的子弹最终速度为134m/s,距离为7.62cm的子弹最终速度为61.3m/s,距离较远的4枚子弹速度介于13.0～37.3m/s之....

图3PBM仿真子弹速度时间曲线

图2PBM仿真炸药爆炸过程同时使用Ls-dyna的流固耦合方法对Nansteel实验进行数值仿真,即炸药域和空气域使用欧拉算法计算,子弹使用拉格朗日算法计算,两者之间通过设置*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID关键字进行耦合.炸药选用JWL状态方程[1....

图4流固耦合仿真子弹速度时间曲线

流固耦合方法得到的子弹速度随时间变化趋势如图4所示.在炸药爆炸后,6枚子弹获得速度,在100μs时子弹速度基本趋于稳定,距离为5.08cm的子弹最终速度为90.1m/s,距离为7.62cm的子弹最终速度为43.2cm,距离较远的4枚子弹速度介于8～25m/s之间.将....

本文编号：3974752