EFP与随进毁伤元的成形及分离过程研究
毕业论文关键词 聚能装药 双层药型罩 高斯点 炸高 爆炸成型弹丸
Title Study on the formation and separation processof EFP and the accompanying damage element
Abstract The shaped charges with double layer liners, which produces jets or EFP withdifferent materials, can significantly improve the capability of the warhead. Thedouble layer liners shaped charge is composed by two liners and a charge, and theliner layers are bonded together. Multi-layer liner is formed by more than twoliners. The double layer liners shaped charges with wide cone angle can produceEFP, while the small-angle can produce jet.The reviews on the metal shaped charge and the double layer liners shaped chargewere presented. The formation and separation process of the double layer linersshaped charge made of tantalum and zirconium were studied numerically. The relatedparameters, such as the height of burst, location of detonating point as well asthe thickness of the liners were investigated. Their influences on the penetrationperformance were summarized by analyzing the simulation results.Simulationresults show that the zirconium layer for forming a greater impact EFP, zirconiumlayer should not be too thick; the larger the radius of the ring detonation point,penetration effect EFP better; EFP for high insensitive bombing, the most favorablestandoff between 6-9 times.
Keywords Shaped Charge Double Liner Gauss point Standoff EFP
目 次
1 引言 1
2 国内外研究现状 3
2.1 聚能装药的发展历程 3
2.2 金属药型罩材料研究现状 3
2. 3 双层药型罩研究现状 4
3 EFP 成型及分离的理论分析 7
3.1 EFP 的成型机理 7
3.2 双层药型罩 EFP 的成型过程8
3.3 串联EFP的分离条件 11
4 钽锆双层药型罩 EFP 成型及分离的数值模拟 13
4.1 求解算法 13
4.2 几何模型的建立13
4.3 材料模型16
4.4 其他参数的设置 17
4.5 仿真结果分析 18
5 钽锆药型罩成型及分离的影响因素 27
5.1 起爆点的影响 27
5.2 药型罩材料的影响 30
5.3 药型罩形状的影响 31
结论 34
致谢 35
参考文献36
1 引言早在十九世纪， 人们偶然发现有凹槽的装药在爆炸后产生的炸坑比较深， 比常规装药 （也就是炸药量多的无凹槽装药）的炸坑深一些。这种现象就是所谓的聚能现象，但是当时然们并没有引以为意。由于成型装药具有十分优秀的破甲能力，成为反装甲武器中的一个十分重要组成部分，人们一直没有对成型装药的研究，其发展水平也在不断提高。但是随着军事科技的迅猛发展，军事目标的保护能力得到不断的增强。包括复合、复反应装甲和贫铀装甲等技术的出现使得传统聚能战斗部迎来的巨大的挑战。20世纪 70 年代后期，苏联在坦克上首先使用了复合装甲，并得到迅速发展。复合装甲一般由两层或多层装甲板之间放置夹层材料结构组成，夹层可为玻璃纤文板、碳纤文板、尼龙和陶瓷等。贫铀装甲也是一种复合装甲，其具有高密度的优势，所以被广泛应用，贫铀装甲由钢—贫铀夹层—钢3 层组成。反应装甲指的是炸药爆炸式反应装甲。为了应对这一系列的挑战，研究人员进行了大量的实验和研究，以此来提高聚能装药对抗新型装甲的侵蚀能力。爆炸成形弹丸(Explosively Formed Projectile EFP)，又叫自锻破片，是聚能装药技术领域的一个分支。其基本原理也是利用聚能效应，通过引爆高能炸药，将高能炸药在爆轰时释放出来的化学能转化为药型罩的动能和塑性变形能， 使金属药型罩锻造成所需形状的高速 EFP，从而以自身的动能侵彻装甲目标。在装药、爆轰波形、药型罩材料和结构上也提出了新的构想和尝试。相继涌现了射流随进物技术、新型装药技术和串联爆炸成型弹丸等新技术。采用新材料和新结构的双层药型罩也是其中一种。当在主装药上放置两个以上的的药型罩时，则被称作为多层药型罩。双层药型罩分为小锥角、大锥角和球缺型等。当双层药型罩为小锥角时，将形成射流；当双层药型罩为大锥角或者球却型时，可以形成 EFP。由侵彻理论可得，EFP 的侵彻能力随着长径比的增大而增大。目前，国内外已经对于双层药形罩进行了很多的研究，但是，这些研究的药型罩的材料多为铜和铝等传统金属材料。本文采用仿真手段，用新型材料钽和锆作为双层药型罩的材料，在内外罩厚度比、炸高和起爆点等方面进行靶板侵彻的研究。其中，只改变外罩锆层的厚度，文持内罩钽层对的厚度为 3mm。
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