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球形破片对靶板极限穿透速度公式的建立

弹箭与制导学报 1993年第2期13卷 58-61页

作者：黄长强朱鹤松西安空军工程学院西安市710038 南京理工大学南京市210014

在实验和资料数据分析的基础上,运用量纲分析与多元线性回归相结合的方法,建立了球形破片对靶板极限穿透速度公式,该公式可以计算钨球或钢球对装甲板、钢板、铝板和木板的极限穿透速度,改变了目前国内多种极限穿透速度公式并用的现状,... 详细信息

在实验和资料数据分析的基础上,运用量纲分析与多元线性回归相结合的方法,建立了球形破片对靶板极限穿透速度公式,该公式可以计算钨球或钢球对装甲板、钢板、铝板和木板的极限穿透速度,改变了目前国内多种极限穿透速度公式并用的现状,具有通用性好、计算精度高和简捷明了等优点。

关键词：预制破片靶板极限穿透速度

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掘进武器系统的侵彻战斗部研究

掘进武器系统的侵彻战斗部研究

作者：由强沈阳理工大学

学位级别：硕士

本文从掘进武器系统的概念出发,阐述了掘进武器系统这一新型反深层掩体武器在现代战争中的应用,综述了钻地及掘进武器系统研究情况,介绍了选题背景和研究内容。本文初步设计了掘进武器系统的外形和结构,重点设计了掘进武器系统的前级... 详细信息

本文从掘进武器系统的概念出发,阐述了掘进武器系统这一新型反深层掩体武器在现代战争中的应用,综述了钻地及掘进武器系统研究情况,介绍了选题背景和研究内容。本文初步设计了掘进武器系统的外形和结构,重点设计了掘进武器系统的前级聚能侵彻装置和随进战斗部,对这两部分都给出了不同的设计方案。首先通过对不同方案的前级聚能装置侵彻混凝土掩体的数值模拟,对其产生的射流形状、速度和侵彻效果结合相关理论进行分析,选择了药型罩半锥角为45度的聚能侵彻装置,它的侵彻效果达到掘进武器系统的战斗要求。并对前级装置的不同参数,包括药型罩厚度、起爆位置和炸药的种类对产生的聚能杆式侵彻体的影响做出数值模拟分析。再对设计的两种随进战斗部爆炸威力数值模拟,通过对战斗部钨球预制破片的飞散情况和速度曲线分析,结合理论计算,选择有外壳的随进战斗部,这样的结构杀伤威力更大。并对其在混凝土中的爆炸威力数值模拟,验证设计的随进战斗部在没有侵入掩体内部的情况下也能对地下目标造成毁伤。通过应用LS-DYNA软件对设计的不同掘进武器系统模型数值模拟,验证了掘进武器系统的可行性,选择了最佳的设计方案,并为掘进武器系统的进一步优化设计提供了依据和参考。

关键词：掘进武器系统串联战斗部聚能效应预制破片数值模拟

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制导火箭弹战斗部破片威力设计研究

制导火箭弹战斗部破片威力设计研究

作者：王秦英中北大学

学位级别：硕士

随着制导技术的发展,在现代战争中制导火箭弹的使用越来越广泛。除精确制导外,研究战斗部威力也是制导火箭弹的重点之一。战斗部是武器系统发挥战斗作用和威力的关键部件,而破片战斗部作为现代武器装备中最主要的战斗部之一,研究其威力... 详细信息

随着制导技术的发展,在现代战争中制导火箭弹的使用越来越广泛。除精确制导外,研究战斗部威力也是制导火箭弹的重点之一。战斗部是武器系统发挥战斗作用和威力的关键部件,而破片战斗部作为现代武器装备中最主要的战斗部之一,研究其威力就具有重要的意义。本文在对某型制导火箭弹战斗部破片研究的基础上,设计了新的破片结构,并利用数值模拟软件验证了设计的可行性。本文在对某型制导火箭弹战斗部破片设计指标研究的基础上,通过计算得出极限贯穿速度、初速和存速,利用初速确定需使用的炸药类型,结合所选定的壳体和预制破片的材料,采用半预制破片和预制破片相结合的破片结构。在此基础上计算出战斗部的结构参数,利用ANSYS/LS-DYNA对该制导战斗部破片飞散特性进行数值模拟,通过后处理软件LS-PREPOST分别输出预制破片、半预制破片在爆轰作用下的飞散状态,并在这两种破片中选择某些节点,输出速度-时间曲线,得到破片飞散的速度特性、速度误差、飞散角以及对靶板的击穿概率,对比其他类型的破片战斗部,得出该破片结构在满足飞散集中度的要求下,更具杀伤力;利用ANSYS/LS-DYNA分别建立了球形预制破片、方形半预制破片以不同角度侵彻靶板的三维模型并进行了数值模拟,通过后处理软件LS-PREPOST输出破片侵彻靶板的应力云图及速度-时间曲线图,用ORIGIN pro8拟合出不同侵彻角的速度衰减率,分析两种破片同时侵彻靶板的位移变化曲线及着靶飞散角示意图,结果表明能够有效杀伤目标的破片侵彻角集中在0°到45°。上述仿真结果表明,在满足设计指标的要求下,采用该破片结构能够使战斗部在增大毁伤面积的同时毁伤威力也不会有所下降。

关键词：破片战斗部预制破片半预制破片数值模拟

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某榴弹对空中目标毁伤效能的研究

某榴弹对空中目标毁伤效能的研究

作者：姜建东中北大学

学位级别：硕士

本文借鉴AHEAD弹药的先进设计理念，研制了一种对付AH-64D武装直升机的新型防空武器。首先通过对AH-64D的易损性分析，将目标关键部位作了等效靶厚度代换。根据破片速度在空气中衰减特性分析及极限穿透速度试验，优选出综合性能优良的... 详细信息

本文借鉴AHEAD弹药的先进设计理念，研制了一种对付AH-64D武装直升机的新型防空武器。首先通过对AH-64D的易损性分析，将目标关键部位作了等效靶厚度代换。根据破片速度在空气中衰减特性分析及极限穿透速度试验，优选出综合性能优良的预制破片结构。借助LSYNA仿真软件，研究了在爆轰驱动作用下预制破片排列方式对破片飞散特性影响，模拟了弹丸开舱的动态过程。根据仿真结果采用了均匀错位的预制破片排列方式，以提高钨柱的飞行速度和改善轴向定向效果。在此基础上，进行了全弹总体结构设计;其次，根据外弹道学的相关理论知识，计算了距离开舱点不同位置处预制破片的存速及其空间密度分布特性，为实现最佳引战配合提供了依据;最后，用蒙特卡罗法建立了毁伤概率模型，借助C++语言编程进行了毁伤概率计算。计算结果表明：76mm定向预制破片弹对AH-64D直升机的毁伤概率，随射程的增加呈非单调变化趋势，即毁伤概率先随射程的增加而增加，在某一距离处达到最大值，之后又逐渐减小。具体计算结果是：在射程为1500m时，毁伤概率达到最大值0.506。这些设计及计算结果为相关防空弹药的研制提供了技术借鉴基础。

关键词： AH-64D直升机等效靶预制破片定向毁伤概率

EFP/破片组合式防空反导战斗部对反舰导弹毁伤的数值模拟研究

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EFP/破片组合式防空反导战斗部对反舰导弹毁伤的数值模拟研究

作者：李运禄中北大学

学位级别：硕士

传统的聚能装药防空反导战斗部虽然穿深能力强,但是穿孔孔径小;而传统的轴向预制破片式防空反导战斗部虽然穿孔孔径大,却侵彻能力弱。为了解决上述单一战斗部存在的缺点,本文设计出一种EFP/破片组合式新型防空反导战斗部结构,使其具备... 详细信息

传统的聚能装药防空反导战斗部虽然穿深能力强,但是穿孔孔径小;而传统的轴向预制破片式防空反导战斗部虽然穿孔孔径大,却侵彻能力弱。为了解决上述单一战斗部存在的缺点,本文设计出一种EFP/破片组合式新型防空反导战斗部结构,使其具备侵彻能力强、贯穿孔径大的特点,能够有效的对空中来袭目标进行致命打击。本文在查阅国内外防空反导战斗部技术的基础上,设计出一种EFP/破片组合式新型防空反导战斗部结构,采用理论分析方法,应用ANSYS/AUTODYN-3D显示非线性有限元程序对新型防空反导战斗部结构成型过程进行数值仿真,分析了内部药型罩结构、罩顶距装药口径间距、药型罩材料、破片间填充物材料、轴向预制破片排布方式等结构参数对毁伤元成型和形态及预制破片速度的影响,然后选取最优方案。最后以“飞鱼”反舰导弹不同舱段等效靶板为目标,并与两种传统典型结构进行对比分析,且研究新型结构贯穿目标后对后效靶板的毁伤情况。研究结果表明:(1)与传统战斗部相比EFP/破片组合式防空反导战斗部能够形成两种毁伤元,并且具备侵彻能力强、穿孔孔径大的特点;(2)随着罩顶距装药口径间距的增大,药型罩成型毁伤元逐渐由集群毁伤元过渡到单个EFP,间距为18mm时成型毁伤元性能参数最佳;考虑后续对目标靶板毁伤效果,罩材最终选用高导无氧铜、钼两种材料,前者优点是穿深能力强,后者优点是穿孔孔径大;(3)分析比较破片间填充物材料及破片排列方式对EFP/破片组合式战斗部毁伤元成型的影响,通过对计算结果对比分析,填充物材料最终选取橡胶聚合物,排布方式选取非紧密排布;(4)以“飞鱼”反舰导弹为目标,通过对比分析三种毁伤元对不同舱段侵彻过程,可知EFP/破片组合式新型防空反导战斗部具有传统EFP侵彻能力强和轴向预制破片毁伤面积大的特点,并且具有较强的后效毁伤能力,能够穿透后效靶板10mm厚度的钢靶。

关键词：爆炸力学预制破片防空反导战斗部反舰导弹数值仿真

比利时NR8111A1“三无”单兵弹射器及弹

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轻兵器 1994年第3期 7-9页

作者：邹映秋

60年代,比利时贝尔吉姆PRB公司,利用弹射原理研制和发展了一种新型武器—PRB424、425单兵弹射器及PRB426多联(12管)弹射器。80年代,该弹射器经改进和完善后,命名为NR8111A1单兵弹射器及NR8468多联弹射器,并正式推向市场。NR8111A1弹射... 详细信息

60年代,比利时贝尔吉姆PRB公司,利用弹射原理研制和发展了一种新型武器—PRB424、425单兵弹射器及PRB426多联(12管)弹射器。80年代,该弹射器经改进和完善后,命名为NR8111A1单兵弹射器及NR8468多联弹射器,并正式推向市场。NR8111A1弹射器配有NR208杀伤弹、NR209照明弹。

关键词：弹射器 NR8111A1 杀伤弹发烟新型武器尾管预制破片顶杆管座杀伤半径

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轴向增强战斗部对空目标毁伤效果的仿真研究

轴向增强战斗部对空目标毁伤效果的仿真研究

作者：谢传波南京理工大学

学位级别：硕士

本文针对轴向增强战斗部的结构特点和毁伤场的形成特征，为进行高精度、高分辨率的目标毁伤／战斗部威力评估需要，首先建立了轴向增强战斗部对空目标毁伤的仿真模型，其中包括轴向增强型毁伤元素速度场分析模型、基于计算机描述的目标... 详细信息

本文针对轴向增强战斗部的结构特点和毁伤场的形成特征，为进行高精度、高分辨率的目标毁伤／战斗部威力评估需要，首先建立了轴向增强战斗部对空目标毁伤的仿真模型，其中包括轴向增强型毁伤元素速度场分析模型、基于计算机描述的目标易损性模型、基于修正广义射击迹线和粒子系统的战斗部威力仿真模型、基于计算机描述有限网格(面元)的弹目作用模型、基于Monte-Carlo方法的目标毁伤评估模型等，并在此基础上根据仿真模型和目标部件毁伤准则及部件毁伤与目标毁伤的逻辑关系，选择并确定了整个目标毁伤的计算方法。然后，利用Visual C++、OpenGL库函数和3DMAX强大的建模功能，开发了轴向增强战斗部对空目标毁伤评估的可视化仿真平台。最后，利用所开发的目标毁伤评估仿真软件，以ARM导弹为毁伤仿真计算具体目标，计算并分析了192种工况下对目标的毁伤效果，得到了轴向增强战斗部对空目标毁伤的一些规律性的结论。本文建立的理论模型与设计方法，不仅可提供在非试验条件下战斗部的设计依据，而且可形象直观地给出毁伤作用过程，能使设计者明确战斗部威力设计要求，有助于优化战斗部设计，提高战斗部威力。

关键词：轴向增强战斗部目标毁伤评估模型可视化仿真预制破片

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爆炸冲击波与破片联合作用下砌体墙数值模拟

爆炸冲击波与破片联合作用下砌体墙数值模拟

作者：游俊湘潭大学

学位级别：硕士

砌体墙由于其良好的使用功能和经济性,无论是作为砌体结构的主要受力构件、还是作为框架结构及框剪结构的填充构件,在我国各种建筑工程中被广泛使用,而随着生活、生产意外爆炸和恐怖袭击爆炸等爆炸事故的日益频发,作为常见主要防护结构... 详细信息

砌体墙由于其良好的使用功能和经济性,无论是作为砌体结构的主要受力构件、还是作为框架结构及框剪结构的填充构件,在我国各种建筑工程中被广泛使用,而随着生活、生产意外爆炸和恐怖袭击爆炸等爆炸事故的日益频发,作为常见主要防护结构之一的砌体墙受到了严峻挑战,对于爆炸作用下砌体墙的损伤、破坏和抗爆加固等方面的研究也具备了重大的工程实际和理论意义。近些年来,虽然国内外对于爆炸作用下砌体墙的相关研究取得了长足的进步,但大多数还是只考虑了爆炸冲击波对于墙体的危害,而忽视了爆炸中产生的高速破片对于砌体墙的威胁,爆炸冲击波和破片联合作用下砌体墙的相关研究十分稀少。基于以上背景,本文运用显示有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对爆炸冲击波和高速破片群分别作用及联合作用下的砌体墙的损伤、破坏过程进行了大量数值模拟,来研究其损伤机理、破坏模式、动态响应和抗爆加固。本文主要研究工作和成果如下:（1）本文进行了TNT炸药在空气中爆炸的数值模拟,通过对比数值模拟结果和经验公式的计算结果,来验证本文中材料参数,爆炸冲击荷载,流固耦合算法等的可靠性和适用性;进行爆炸冲击波驱动预制破片群的数值模拟,通过对比一般破片的设计弹道速度,来验证本文中爆炸冲击波所驱动预制破片的可靠性。（2）本文建立了空气—炸药—破片—砌体墙—刚性地面的数值模型,研究了砌体墙在冲击波单独作用、破片群单独作用和冲击波与破片联合作用等不同工况下的损伤机理、破坏情况和动力响应,并作出对比。研究表明:爆炸冲击波单独作用下砌体墙各方向上超压峰值、抛射速度、抛射位移均会随着比例距离的增加而逐渐减少;预制破片群单独作用砌体墙时,一部分会造成穿透侵彻,而破片撞击砌体墙产生的压力波和反射应力波二者重叠加强后会给砌体墙带来比较大的局部损伤;联合作用下砌体墙因为高速破片群的穿透破坏改变了墙体的整体性能,使得其损伤情况比单一作用工况和二者线性叠加工况更为严重,不仅冲击波作用区域的面积侵蚀和剥落情况大大加剧,高速破片撞击区域也形成了更严重的局部侵彻,其损伤破坏机理变得更加复杂。（3）本文将不同FRP材料耦合入联合作用模型中,研究了不同FRP材料对于联合作用下砌体墙的抗爆加固能力。研究表明:CFRP、AFRP、GFRP材料都能明显提高砌体墙的抗爆性能,显著减少爆炸冲击波对于砌体墙的整体破坏和砌块抛射现象,但对于爆炸冲击波驱动的高速破片群撞击而成的凹坑损伤和穿透侵彻防护力度有限,其中CFRP抗爆加固能力最好,AFRP次之,GFRP最差。

关键词：砌体墙爆炸冲击波预制破片联合作用 FRP

用于反装甲的105榴弹结构设计及毁伤效能研究

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用于反装甲的105榴弹结构设计及毁伤效能研究

作者：戴喜会中北大学

学位级别：硕士

本文设计了105毫米预制破片榴弹，主要用以对付在战争中作用日益强多的轻型装甲车辆。首先对轻型装甲车辆进行了目标易损性分析，确定了目标靶厚度;通过对多种形状的预置破片在空气中衰减特性的分析比较，并考虑破片着靶姿态对极限穿... 详细信息

本文设计了105毫米预制破片榴弹，主要用以对付在战争中作用日益强多的轻型装甲车辆。首先对轻型装甲车辆进行了目标易损性分析，确定了目标靶厚度;通过对多种形状的预置破片在空气中衰减特性的分析比较，并考虑破片着靶姿态对极限穿透速度的影响等因素，优选了球形破片作为105弹的主要毁伤元，设计了两种质量的破片用以对付轻型装甲车辆的不同部位. 其次，对105榴弹的结构尺寸进行了设计，将两种质量的预制破片分别置于前端和弹体的圆柱部，以增强毁伤威力。借助Ansys/Autodyn有限元软件，计算了弹体发射强度和破片的极限穿透速度，模拟了预制破片在爆炸驱动下的动态飞散特性，获得了破片初速、飞散角及不同距离处预制破片的存速等主要参数，并对极限穿透速度进行了试验验证。结果表明：仿真计算与试验结果相吻合。最后，根据引战配合条件，建立了105榴弹对装甲目标的毁伤效能模型，计算了多种射角下不同距离处的有效毁伤面积，并作了分析比较，结果显示，当目标在1000m处时，射角0.6°最优，此时前端钨球和周向钨球的毁伤面积分别为58.32m和2.52m;当目标2000m处时，射角1.1°时最优，此时前端钨球和周向钨球毁伤面积分别为26.89m和2.79m。这些数据为实现最佳引战配合提供了参考依据。上述设计和计算结果可以为反轻型装甲战斗部的设计提供技术指导。

关键词： 105榴弹轻型装甲预制破片毁伤