圆柱型战斗部破片形成影响因数研究(3)
时间:2018-10-10 17:05 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2.1 弹体壁厚的影响 弹丸的破片数量以及破片在不同的质量范围内的数量是破片杀伤战斗部的重要性能参数之一，其直接影响着破片的杀伤威力。而战斗部结构对壳体破碎度相关，尤其是战斗部壳体的厚度，直接决定着破片的质量分布范围。 1.2.2 弹体材料的影响 弹丸破片是壳体破碎产生，在相同条件下不同壳体材料的力学特性影响着弹丸爆破后形成破片的特征参量。由此可见采用高破片率钢会使破片数量得以提升，该强度的破片必定毁伤侵彻能力得到提高。所以寻找合适的壳体材料以及进行合适的材料处理是研究弹丸破片的重要方面之一。采用合适的弹体材料，可以减薄壁厚多装炸药，使弹丸结构更加合理，以便爆炸所产生的破片质量减少、数量增多、飞散速度增大、杀伤动力增加，充分提高弹丸的杀伤威力。F.J.Mostert[6]等对弹体材料在炸药爆炸冲击下的动态响应提出了新的实验方法；M.Minnicino[7]对钨合金、镁合金、铝合金等材料性能对炮弹薄壳设计的影响进行了研究。 1.2.3 炸药装药的影响 炸药爆炸产生高温高压气体使壳体体膨胀破碎形成有一定动能的破片。所以由于不同的炸药装药的性能和威力不同，从而会使得破片的形状质量以及动能都会不尽相同。对于同样的弹体，将TNT炸药改为A-IX-II,则毁伤元素对目标的毁伤效能会有显著提高。同样，将B炸药和改B炸药应用到榴弹中，榴弹的杀伤威力和爆破威力均有很大程度提高。 1.2.4 起爆方式的影响 起爆方式对爆炸作用有显著影响，对于一定的装药结构，采取适当的起爆方式，改变破片所受到驱动力的作用方式或方向，使冲击波超压和破片速度、密度、打击动能等发生明显增益，提高炸药能量的利用率[8]。据研究战斗部多点偏轴心起爆能显著增加定向方向的破片初速和破片数。对于中心单点起爆，平面起爆提高了装药爆轰的瞬时度，减弱了爆轰产物气体侧向稀疏作用，能够有效提高破片速度[9]。仲凯[10]等用数值模拟和试验两种方法探究了不同起爆方式对破片速度的影响。 1.2.5 国内外研究进展 1.3 本文研究的主要内容和工作 1.3.1 本文主要研究内容 结合国内外杀爆弹的发展现状，基于爆轰理论和破片形成基本理论，应用AUTODYN-3D有限元分析软件数值模拟了不同炸药装药、壳体壁厚、壳体材料性能以及起爆方式形成破片质量分布、破片初速的影响。文中以口径70mm的圆柱型装药为模型，通过数值仿真研究不同炸药装药、壳体壁厚、壳体材料性能以及起爆方式下柱壳形成破片质量分布以及速度变化规律。 1.3.2 本文主要工作 第一章为绪论。介绍杀爆弹的基本概念、课题的相关背景概述、国内外研究现状以及本文的主要内容和文章整体结构。 第二章为破片形成分析的基本理论研究。本章介绍了杀爆弹杀伤效应，着重介绍了破片质量分布、初速的基本理论计算。为下面的仿真实验提供了理论依据。 第三章分别介绍了不同炸药装药、壳体壁厚、壳体材料性能以及起爆方式对破片形成特性影响数值模拟研究。本章介绍了一般的数值模拟方法、本文所用的数值模拟方法、模型的建立和网格划分以及仿真结束后处理仿真结果。在仿真时采取了八组不同壁厚壳体模型、三组不同炸药装药、三组不同壳体材料以及三组不同偏心起爆方式进行研究，通过仿真实验研究最佳的壁厚、炸药装药、壳体材料以及起爆方式与破片的匹配设计。 第四章为结束语。总结了本文所做的工作和得出的结论，并提出本文的不足之处以及需要进一步研究的问题。 (责任编辑：qin) |