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带壳炸药穿而不爆数值模拟与分析

火工品 2012年第2期 40-43页

作者：孙华王志军刘强任海中北大学机电工程学院山西太原030051

基于采用低密度射流侵彻带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以... 详细信息

基于采用低密度射流侵彻带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及夹层炸药厚度的带壳炸药时,夹层炸药是否起爆进行了对比分析,得到了不同面板、背板以及夹层炸药厚度下夹层炸药的峰值压力曲线和反应度曲线。结果表明:该低密度药型罩能够形成聚能射流,对于特定的带壳炸药,当面板、背板厚度小于2mm,夹层炸药厚度小于3.5mm时,射流侵彻带壳炸药能够实现穿而不爆;夹层炸药穿而不爆的压力阈值为7.09GPa,冲击起爆的压力阈值为8.02GPa;炸药压力对时间的积累效应以及炸药受压缩程度将会影响夹层炸药是否被射流冲击起爆。

关键词：低密度射流带壳炸药穿而不爆数值模拟

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低密度射流对带壳炸药穿而不爆数值研究

工程爆破 2012年第3期18卷 17-20,4页

作者：孙华王志军王向东中北大学机电工程学院太原030051 晋西工业集团有限责任公司太原030027

基于用低密度射流对付带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及... 详细信息

基于用低密度射流对付带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及夹层炸药厚度的带壳炸药时,夹层炸药是否起爆进行了对比分析。结果表明:夹层炸药穿而不爆的压力阈值为7.09GPa,冲击起爆的压力阈值为8.02GPa。

关键词：低密度射流带壳炸药穿而不爆数值模拟

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低密度射流对带壳装药穿而不爆的数值研究

低密度射流对带壳装药穿而不爆的数值研究

作者：孙华中北大学

学位级别：硕士

爆炸式反应装甲的出现给传统的反装甲弹药带来了巨大的冲击，也促使了反装甲弹药的发展，目前比较成熟并得到广泛应用的反装甲弹药是串联战斗部，然而本文提出了一种低密度非金属药型罩，即在主装药爆轰下能够形成低密度聚能射流，使其... 详细信息

爆炸式反应装甲的出现给传统的反装甲弹药带来了巨大的冲击，也促使了反装甲弹药的发展，目前比较成熟并得到广泛应用的反装甲弹药是串联战斗部，然而本文提出了一种低密度非金属药型罩，即在主装药爆轰下能够形成低密度聚能射流，使其穿透反应装甲的同时不引爆反应装甲夹层炸药，从而使后级主射流直接经过穿孔，无需采用延时机构，使战斗部结构更为紧凑。本文研究过程中将爆炸式反应装甲等效为带壳装药，利用AUTODYN有限元程序对该低密度药型罩形成聚能射流进行了数值仿真，并利用低密度射流对带壳装药进行了侵彻分析，最后对夹层炸药冲击起爆的主要影响因素做了对比分析。研究结果表明，(1)药型罩壁厚δ越大，起爆系数K=u2d就越小，则夹层炸药被低密度射流引爆的概率就越小;(2)药型罩锥角θ越大，起爆系数K=u2d越小，则夹层炸药被引爆的概率就越小;(3)装药高度H的增加，起爆系数K=u2d越大，夹层炸药也就越容易被低密度射流引爆;(4)随着带壳装药面板厚度增加，夹层炸药临界起爆系数大致呈线性增大，通过数据拟合可得出，夹层炸药临界起爆系数K与面板厚度D1的关系，即K=21.254+0.764D1，其中，夹层炸药4mm，背板2mm，D1为带壳装药面板厚度，3mm≤D1≤7mm;(5)随着侵彻角度α增大，夹层炸药临界起爆系数大致呈逐渐下降趋势，通过数据拟合可得出，临界起爆系数K与侵彻角度α的关系，即K=20.81-0.105α，其中，背板2mm，夹层炸药4mm，背板2mm，0°≤α≤50°。本文所研究结果可为反装甲弹药的发展提供一定的借鉴。

关键词：低密度射流带壳装药穿而不爆数值研究

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小口径聚能装药对反应装甲穿而不爆的研究

小口径聚能装药对反应装甲穿而不爆的研究

作者：李庆鑫中北大学

学位级别：硕士

对于披挂爆炸式反应装甲的目标通常采用串联战斗部对其进行毁伤。利用串联战斗部前级清除反应装甲对主战斗部的干扰。根据串联战斗部前级作用原理分为引爆和穿而不爆两类。本文对小口径聚能装药对反应装甲的穿而不爆进行研究,以期对反... 详细信息

对于披挂爆炸式反应装甲的目标通常采用串联战斗部对其进行毁伤。利用串联战斗部前级清除反应装甲对主战斗部的干扰。根据串联战斗部前级作用原理分为引爆和穿而不爆两类。本文对小口径聚能装药对反应装甲的穿而不爆进行研究,以期对反坦克串联战斗部前级的设计提供一定参考。本文首先介绍了国内外爆炸式反应装甲以及穿而不爆式破甲战斗部的发展现状,并对炸药的冲击起爆及起爆判据进行叙述,推导出射流剩余速度计算公式;随后对铜、PTFE为药型罩材料的不同口径的聚能装药的射流成型过程进行仿真计算及分析,了解装药结构的基本性能。最后对小口径聚能装药冲击反应装甲进行了仿真计算及分析。通过导出的射流剩余速度的计算方法,在得知射流性能参数及夹层装药前屏蔽物厚度的情况下计算出剩余射流速度,再利用u2d起爆判据对是否起爆进行判断。研究结果表明:(1)小口径情况下铜射流拥有比PTFE更好的穿而不爆稳定性;(2)通过对射流侵彻过程的分析,发现小口径聚能装药在侵彻反应装甲时,冲击面板产生的前驱冲击波及变形面板的压缩对夹层装药的加载强度不足以使炸药发生激烈的反应,炸药往往是在射流直接加载的情况下出现燃烧、爆燃、局部爆炸等反应。(3)可将小口径形成射流对带壳装药的冲击起爆简化为穿过屏蔽物的剩余射流冲击起爆裸炸药问题。(4)30mm口径铜药型罩聚能装药较其他几种结构不仅拥有较强的侵彻能力同时还具有备良好穿而不爆性能及稳定性。

关键词：小口径聚能装药穿而不爆剩余速度起爆阈值

超聚能PTFE射流对反应装甲的后效作用研究

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兵器装备工程学报 2023年第8期44卷 140-146,153页

作者：孙烨尹建平伊建亚中北大学机电工程学院太原030051

针对低密度射流存在保证侵彻爆炸反应装甲"穿而不爆"的前提下侵彻能力不足的问题.对超聚能PTFE射流侵彻反应装甲后是否引爆其内部夹层装药以及对后续主装甲侵彻效应进行了数值模拟研究,并与相同装药量的PT-FE射流侵彻后续主装甲效应进... 详细信息

针对低密度射流存在保证侵彻爆炸反应装甲"穿而不爆"的前提下侵彻能力不足的问题.对超聚能PTFE射流侵彻反应装甲后是否引爆其内部夹层装药以及对后续主装甲侵彻效应进行了数值模拟研究,并与相同装药量的PT-FE射流侵彻后续主装甲效应进行对比.数值模拟结果表明:超聚能PTFE射流在大于两倍炸高的条件下超聚能PT-FE射流可以保证对反应装甲的"穿而不爆",该超聚能药型罩结构形成的射流对主装甲侵彻深度大于聚能PTFE射流,提高96%,但孔径大小减少26.9%.通过数值模拟结果可以得出结论:超聚能PTFE射流可以在保证侵彻爆炸反应装甲"穿而不爆"的前提下有效提高后续侵彻能力.

关键词：超聚能装药结构反应装甲穿而不爆低密度射流毁伤效应

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特氟龙射流对带壳装药冲击起爆的仿真研究

弹箭与制导学报 2013年第5期33卷 95-98页

作者：董方栋王志军吴国东高淑萍中北大学机电工程学院太原030051

为消除反应装甲对前级射流的干扰,提高破甲弹侵彻爆炸式反应装甲的能力,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对特氟龙射流冲击起爆带壳B炸药进行了仿真研究,并实现了特氟龙射流对带壳B炸药的穿而不爆。仿真发现,在药型罩同一壁厚下,随... 详细信息

为消除反应装甲对前级射流的干扰,提高破甲弹侵彻爆炸式反应装甲的能力,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对特氟龙射流冲击起爆带壳B炸药进行了仿真研究,并实现了特氟龙射流对带壳B炸药的穿而不爆。仿真发现,在药型罩同一壁厚下,随着锥角的增大,射流u2d值逐渐减小;在同一锥角下,随着壁厚的减小,u2d值逐渐增大,但特氟龙射流冲击引爆带壳B炸药的u2d阀值均在25.538 mm3/μs2左右,与Held所提出的23 mm3/μs2基本一致。

关键词：特氟龙射流带壳装药起爆阀值穿而不爆

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钛射流冲击带壳装药的仿真研究

兵工学报 2014年第S2期35卷 294-297页

作者：赵春龙王志军崔斌董方栋中北大学机电工程学院山西太原030051

基于采用低密度射流侵彻带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。为实现钛射流对带壳装药的穿而不爆,利用非线性动力学软件AUTODYN-2D对钛射流冲击起爆带壳B炸药... 详细信息

基于采用低密度射流侵彻带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料。为实现钛射流对带壳装药的穿而不爆,利用非线性动力学软件AUTODYN-2D对钛射流冲击起爆带壳B炸药进行了数值仿真,研究了不同装药结构下钛射流对带壳装药的侵彻效果,结果表明:随着药型罩壁厚和锥角的增大、装药长径比的减小,射流u2d值逐渐减小,钛射流冲击引爆带壳B炸药的u2d阀值约18.7 mm3/μs2,对反爆炸式反应装甲(ERA)战斗部设计具有重要的参考价值。

关键词：兵器科学与技术钛射流带壳装药起爆阀值穿而不爆

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断裂射流冲击夹层装药的仿真研究

兵器材料科学与工程 2016年第2期39卷 95-97页

作者：陈莉王志军董方栋赵春龙中北大学机电工程学院山西太原030051 中国兵器工业第二0八研究所北京102202

为讨论断裂的前级射流侵彻夹层装药后夹层装药的反应情况,采用非线性动力学软件AUTODYN-2D对该情况进行数值仿真,研究断裂射流在不同的直径、间距以及长度的情况下侵彻夹层装药的影响结果。研究表明:断裂的射流可实现对夹层装药的穿而不... 详细信息

为讨论断裂的前级射流侵彻夹层装药后夹层装药的反应情况,采用非线性动力学软件AUTODYN-2D对该情况进行数值仿真,研究断裂射流在不同的直径、间距以及长度的情况下侵彻夹层装药的影响结果。研究表明:断裂的射流可实现对夹层装药的穿而不爆,可为射流冲击夹层装药实现穿而不爆提供一定的参考价值。

关键词：夹层装药穿而不爆数值仿真

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尼龙射流冲击夹层装药的仿真研究

兵器材料科学与工程 2014年第6期37卷 86-89页

作者：崔斌王志军董方栋陈莉中北大学机电工程学院山西太原030051

为实现尼龙射流对夹层装药的穿而不爆,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对尼龙射流冲击起爆夹层B炸药进行数值仿真,研究不同装药结构下尼龙射流对夹层装药的侵彻效果。结果表明,药型罩壁厚和锥角与射流u2d值成正相关关系,装药长径比... 详细信息

为实现尼龙射流对夹层装药的穿而不爆,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对尼龙射流冲击起爆夹层B炸药进行数值仿真,研究不同装药结构下尼龙射流对夹层装药的侵彻效果。结果表明,药型罩壁厚和锥角与射流u2d值成正相关关系,装药长径比与射流u2d值成负相关关系,尼龙射流冲击引爆夹层B炸药的u2d阈值约为20.939 mm3/μs2,对反爆炸式反应装甲(ERA)战斗部设计具有重要的参考价值。

关键词：尼龙射流夹层装药起爆阈值穿而不爆