反末敏弹战斗部设计+Autodyn仿真(17)
表4.2 结构特征数
结构方案 质心位置（m）
（距弹底） 赤道转动惯量(kg*mm2) 极转动惯量(kg*mm2) 转动惯量比值
钨球 0.08823 1313.613 156.41 8.39:1
4.3 本章小结
本章给出了反末敏弹弹丸的结构示意图，计算了其结构特征数，得到弹丸质量0.9449kg,战斗部质量0.355kg，质心位置距弹底0.43倍全弹长，赤道转动惯量与极转动惯量比值为8.39:1。
结论
本文对反末敏弹破片战斗部的破片形状进行设计与分析，完成了以下几项内容：
1.提出了球形破片，圆柱体形破片，立方体形破片和优尔棱柱体形破片四种方案，优尔棱柱体形破片空间利用率最高，其次为圆柱体形破片，最后为球形破片和立方体形破片，且两者相当。
2.完成了对不同形状破片存速能力，杀伤面积的分析和计算。经过Matlab的模拟计算，球形破片的存速能力最高，明显高于其他形状破片，其次为立方体和优尔棱柱体形破片，且两者基本相当，最后为圆柱体形破片。球形和圆柱体形破片杀伤面积最高且相同，优尔棱柱体形破片略低于前两者，立方体形破片最低，且相差较大，而且，弹幕的形状与破片在弹体内的排列形状相同。
3.破片侵彻能力的分析，用Autodyn进行计算机模拟仿真，弹靶系统的本构关系采用shock状态方程，J-C强度准则模型，靶板采用J-C失效模型，得到一定距离上破片的侵彻能力和形状对于破片侵彻能力的影响。
（1）一定距离上破片的侵彻能力。球形破片的侵彻能力明显高于其他三者，立方体形破片侵彻能力稍强于圆柱体形破片，优尔棱柱体形破片侵彻能力最弱。
（2）形状对于破片侵彻能力的影响。球形破片的侵彻能力明显高于其他三者，圆柱体与立方体形破片侵彻能力相当，并且强于优尔棱柱体形破片，原因在于优尔棱柱体形破片的表面积最大，在侵彻过程中消耗的动能多，而球形破片表面积最小，消耗动能小，因此存速高，这仅仅是猜测而已。
4.运用层次分析法，得出了四种方案的权重。按照一定距离破片的侵彻能力，破片个数，杀伤面积，形状对侵彻能力的影响四大评价准则，最终得到应优先考虑球形破片，其次为优尔棱柱体形破片。
5.给出弹丸的结构示意图，计算出弹丸的结构特征数。
由于本人在知识结构上的不足，存在如下不足：
（1）计算杀伤面积时，忽略了x轴和y轴的空气阻力。下一步应详细考虑上述几种因素，建立更加符合实际的理论模型。
（2）用Autodyn进行仿真时，所采用的数据来自于文献[10]，但文献[10]采用ABAQUS/EXPLICIT建模，与文献[10]模拟的结果有所差异，表现在破片侵彻靶板时，单元格只有被拉伸，即使畸变很大，也没有被侵蚀，从而不出现破碎现象。
（3）Autodyn建模时，在设置失效类型为J-C模型时，D5参数输入不了，默认为0，则就忽略温度对靶板的影响。
(4) 在用层次分析法分析时，标度值的取值还有待商榷。