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线性聚能装药对自锻弹丸干扰的数值模拟

火炸药学报 2017年第2期40卷 75-78页

作者：阮光光王凤英岳继伟石军磊中北大学化工与环境学院山西太原030051

为了研究线性聚能装药以不同角度干扰自锻弹丸的效果,采用有限元软件ANSYS/ls-dyna对线性聚能装药从不同角度(0°、30°、60°、90°)干扰自锻弹丸以及自锻弹丸被干扰后侵彻45号钢板的全过程进行数值模拟,然后运用Lsprepost后处理软件... 详细信息

为了研究线性聚能装药以不同角度干扰自锻弹丸的效果,采用有限元软件ANSYS/ls-dyna对线性聚能装药从不同角度(0°、30°、60°、90°)干扰自锻弹丸以及自锻弹丸被干扰后侵彻45号钢板的全过程进行数值模拟,然后运用Lsprepost后处理软件分析了自锻弹丸与聚能装药的射流头部在相遇前、相遇过程以及相遇后侵彻45号钢板过程中3个阶段的物理变化,通过分析对比自锻弹丸被干扰后的偏转距离、破碎程度、侵彻能力等确定了线性聚能装药干扰自锻弹丸的最佳干扰角度。结果表明,线性聚能装药可以对自锻弹丸进行有效的干扰,其干扰角度对干扰效果有较大影响。在0°~90°范围内,干扰角度为60°时干扰效果最佳。

关键词：线性聚能装药干扰聚能射流自锻弹丸数值模拟侵彻

运动状态下聚能战斗部侵彻披挂反应装甲靶板的数值模拟

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高压物理学报 2018年第2期32卷 141-147页

作者：吴鹏李如江雷伟阮光光聂鹏松石军磊于金升周杰中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

运用LS-DYNA有限元程序模拟了不同横向飞行速度(150、200、300、400、500m/s)和侵彻角度(30°、45°、60°)情况下聚能战斗部对披挂反应装甲后效靶板的侵彻过程,讨论了射流所受干扰情况及其对后效靶板的侵彻结果。研究结果表明:当侵彻... 详细信息

运用LS-DYNA有限元程序模拟了不同横向飞行速度(150、200、300、400、500m/s)和侵彻角度(30°、45°、60°)情况下聚能战斗部对披挂反应装甲后效靶板的侵彻过程,讨论了射流所受干扰情况及其对后效靶板的侵彻结果。研究结果表明:当侵彻角度一定时,射流对靶板表面的切割长度随速度的增大而增大,且在侵彻角度为30°时增大速率最快;但射流侵彻深度随速度的增大而减小,且在侵彻角度为60°时减小速率最慢。当飞行速度一定时,射流对靶板表面的切割长度和侵彻深度均随侵彻角度的增大而减小,且表面切割长度降幅随速度的增大呈先增大后减小的趋势,在速度为300m/s时,降幅最大,为59.6%;而侵彻深度降幅随速度的增大呈先减小后增大的趋势,在速度为350m/s时,降幅最小,为39.3%。最后通过理论方法分析了数值模拟结果,论证了数值模拟方法的正确性。

关键词：聚能战斗部动侵彻表面切割长度穿深数值模拟

基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟计算对弧锥结合药型罩的优化设计

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火炸药学报 2024年第10期47卷 931-936,I0003页

作者：李优阮光光赵海平王凤英刘天生闫玉栋中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 山东非金属材料研究所山东济南250031 晋西工业集团有限公司山西太原030027

为研究弧锥结合药型罩形成爆炸成型弹丸过程中,药型罩圆弧-锥角部分对爆炸成型弹丸性能的影响,控制其他变量保持不变,取圆弧-锥角在药型罩母线长度所占比例分别为1/7、2/6、3/5、4/4、5/3、6/2、7/1,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA建立... 详细信息

为研究弧锥结合药型罩形成爆炸成型弹丸过程中,药型罩圆弧-锥角部分对爆炸成型弹丸性能的影响,控制其他变量保持不变,取圆弧-锥角在药型罩母线长度所占比例分别为1/7、2/6、3/5、4/4、5/3、6/2、7/1,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA建立数值模型进行模拟计算,得到相应数值模拟结果,最后通过试验验证数值模拟结果,分析了不同比例圆弧-锥角药型罩形成爆炸成型弹丸数值模拟结果中的速度、长度、压实状况等参数。结果表明,爆炸成型弹丸的速度随圆弧-锥角比例的增大而逐渐减小并在比例为3/5后保持稳定;弹丸断裂时间随圆弧-锥角比例的增大而减小;圆弧-锥角比例为3/5~5/3之间弹丸均断裂为3个部分,6/2比例从中间断裂,3/5至7/1比例中,变化不明显;综合比较速度、断裂时间、断裂部分数等参数,圆弧-锥角比例为5/3速度最大为2123 m/s、断裂数量最少为3、压实程度良好,飞行性能和侵彻能力等综合性能更好。通过试验测量弹丸速度,与数值模拟结果误差在5%左右,充分证实研究结果的可靠性。

关键词：爆炸力学弧锥结合药型罩爆炸成型弹丸数值模拟

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N型反应装甲对射流干扰的数值模拟研究

中北大学学报（自然科学版） 2018年第2期39卷 114-119页

作者：李优王凤英阮光光吴育智中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为提高爆炸式反应装甲对射流侵彻的防护能力,设计出一种N型反应装甲干扰侵彻的模型,利用数值模拟软件LS-DYNA分析入射角以及N型爆炸反应装甲各板间夹角对射流侵彻的影响.采用ANSYSY/LS-DYNA动力学分析软件进行建模,再现N形反应装甲干扰... 详细信息

为提高爆炸式反应装甲对射流侵彻的防护能力,设计出一种N型反应装甲干扰侵彻的模型,利用数值模拟软件LS-DYNA分析入射角以及N型爆炸反应装甲各板间夹角对射流侵彻的影响.采用ANSYSY/LS-DYNA动力学分析软件进行建模,再现N形反应装甲干扰聚能射流的全过程,根据N型反应装甲不同夹角下聚能射流的速度变化、形态变化、后效穿深判断N形反应装甲对聚能射流的干扰效果.研究结果表明,随N形反应装甲中平板装药之间的夹角的增大,N形反应装甲的防护能力先增强后减弱,当夹角α=13°时反应装甲对聚能射流的干扰作用最强.

关键词： N型夹层炸药爆炸式反应装甲射流干扰

一种新型圆柱-半球结合药型罩形成射流以及侵彻性能的数值模拟及试验验证

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火炸药学报 2018年第2期41卷 208-212页

作者：王庆华刘宁张建仁王凤英刘天生阮光光中国人民解放军驻山西江阳化工有限公司军事代表室山西太原030051 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 山西江阳化工有限公司山西太原030051

在保证半球形药型罩开孔大、开孔均匀的优势前提下,为了提升半球形药型罩的侵彻能力,设计了一种新型圆柱-半球结合药型罩;采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对半球形药型罩、圆柱-半球结合药型罩聚能侵彻体的成形过程及对45号钢板的侵彻过... 详细信息

在保证半球形药型罩开孔大、开孔均匀的优势前提下,为了提升半球形药型罩的侵彻能力,设计了一种新型圆柱-半球结合药型罩;采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对半球形药型罩、圆柱-半球结合药型罩聚能侵彻体的成形过程及对45号钢板的侵彻过程进行数值模拟,并分析了两种聚能侵彻体的头尾部速度、拉伸长度等参数以及对45号钢板的侵彻能力。结果表明,在相同装药结构下,与半球形药型罩相比,圆柱-半球形药型罩形成的聚能侵彻体头部速度提升了16.67%;对45号钢板的侵彻能力提升了16.82%,且基本上仍然具有半球形药型罩开孔大且均匀的优势。通过试验验证,数值模拟计算的侵彻深度和表面开孔直径误差分别为3.4%和2.9%,证明了数值模拟结果的准确性。

关键词：半球形药型罩数值模拟射流侵彻能弹药工程聚能装药

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多层变角度反应装甲对聚能射流的干扰作用

高压物理学报 2017年第5期31卷 566-572页

作者：王凤英岳继伟王志远阮光光柴艳军中北大学化工与环境学院山西太原030051

基于爆炸式反应装甲与聚能射流的作用机理,致力于设计出对聚能射流干扰能力更强的新型结构的反应装甲,即多层变角度反应装甲。基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用数值模拟的方法分析了不同结构的反应装甲对聚能射流的干扰作用,对比了不同夹角... 详细信息

基于爆炸式反应装甲与聚能射流的作用机理,致力于设计出对聚能射流干扰能力更强的新型结构的反应装甲,即多层变角度反应装甲。基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用数值模拟的方法分析了不同结构的反应装甲对聚能射流的干扰作用,对比了不同夹角的多层变角度反应装甲对聚能射流的干扰作用,以聚能射流在后效板上留下的侵彻痕迹的尺寸为判定不同夹角的多层变角度反应装甲对聚能射流干扰作用的依据。对比分析结果表明:多层变角度反应装甲对聚能射流的干扰作用明显优于V形反应装甲,多层变角度反应装甲中平板装药之间的夹角α=22°时最有利于提高其对聚能射流的干扰能力。

关键词：多层变角度反应装甲聚能射流 V形反应装甲后效板

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弹着点位置对V形反应装甲干扰射流的影响

高压物理学报 2018年第1期32卷 154-160页

作者：吴鹏李如江阮光光周杰雷伟聂鹏松石军磊于金升李优赵海平中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了研究V形反应装甲中线上不同弹着点位置对射流干扰的影响,利用三维有限元程序(LS-DYNA)对V形反应装甲靶板的射流侵彻过程进行模拟,并通过实验进行对比分析。结果表明,数值模拟结果与实验结果符合较好。弹着点不同时,V形反应装甲靶板... 详细信息

为了研究V形反应装甲中线上不同弹着点位置对射流干扰的影响,利用三维有限元程序(LS-DYNA)对V形反应装甲靶板的射流侵彻过程进行模拟,并通过实验进行对比分析。结果表明,数值模拟结果与实验结果符合较好。弹着点不同时,V形反应装甲靶板对射流的干扰效果有明显差别,并且随着弹着点与底端距离的增大,射流在后效靶板上的侵彻深度呈先减小后增大的趋势;当弹着点距顶端6.25倍射流直径时,射流在后效靶板上的侵彻深度最小,该点的防护能力最优;顶端的防护能力优于底端。

关键词： V形反应装甲中线弹着点射流

一种新型M形顶部结构药型罩的设计及形成射流的侵彻能力分析

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火炸药学报 2017年第4期40卷 76-80页

作者：王凤英阮光光刘天生岳继伟柴艳军赵海平吴鹏周杰中北大学化工与环境学院山西太原030051 武汉高德红外股份有限公司湖北武汉430205 安徽方圆机电股份有限公司安徽蚌阜233010

在锥角药型罩结构基础上通过改变其顶部结构设计了一种新型M形顶部结构药型罩,并分析了其射流头部的形成机理;采用有限元软件ANSYS/LS-dyna对在爆轰波作用下M形顶部结构药型罩射流的形成过程,以及对45号钢板的侵彻过程进行了数值模拟,... 详细信息

在锥角药型罩结构基础上通过改变其顶部结构设计了一种新型M形顶部结构药型罩,并分析了其射流头部的形成机理;采用有限元软件ANSYS/LS-dyna对在爆轰波作用下M形顶部结构药型罩射流的形成过程,以及对45号钢板的侵彻过程进行了数值模拟,并与锥角药型罩、平顶药型罩形成射流的头尾部速度、拉伸长度、杵体大小以及对45号钢板的侵彻能力进行了对比。结果表明,M形顶部结构药型罩的M形顶部结构在爆轰波作用下经二次汇聚形成了射流头部,相同装药条件下,其形成射流的头部速度相比锥角药型罩形成射流的头部速度提高约9.10%,比平顶药型罩形成的射流头部速度提高约5.56%;其侵彻深度比锥角药型罩提高约10.4%,比平顶药型罩提高约7.28%。

关键词：爆炸力学 M形药型罩射流爆轰波聚能装药侵彻

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铝合金平板装药对射流干扰的数值模拟

火炮发射与控制学报 2018年第1期39卷 43-47页

作者：聂鹏松刘天生阮光光吴鹏刘金彪中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

基于降低反应装甲重量,减轻装甲车辆负担的目的,有必要寻找新的材料来代替传统的钢板,因此对不同面背板厚度的高强度铝合金反应装甲进行了抗侵彻试验,并采用ANSYS/LS-DYNA模拟了射流侵彻过程,与侵彻钢反应装甲的试验和模拟情况进行了对... 详细信息

基于降低反应装甲重量,减轻装甲车辆负担的目的,有必要寻找新的材料来代替传统的钢板,因此对不同面背板厚度的高强度铝合金反应装甲进行了抗侵彻试验,并采用ANSYS/LS-DYNA模拟了射流侵彻过程,与侵彻钢反应装甲的试验和模拟情况进行了对比。模拟研究表明,铝合金板和钢板干扰机理相同,铝合金板在射流侵彻过程中在边缘处出现拉伸断裂和粉碎现象;试验研究表明相当于钢板2倍厚度的铝合金板的后效靶板的最大穿深跟钢板相差0.7 mm,与模拟结果基本相符,在质量减轻了25%的情况下,其防护性能已经达到钢板的水平。

关键词：金属材料铝合金平板装药反应装甲数值模拟