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《南京理工大学》 2007年
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爆炸驱动球形破片飞散的数值模拟研究

邓吉平  
【摘要】: 随着计算机技术和数值计算方法的进展,数值模拟分析已广泛应用于爆炸力学的计算领域。本文利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对球形破片在爆炸驱动下的飞散动态进行了数值模拟,获得了破片初速、飞散角分布及驱动过程的物理图象,计算结果与有关文献的实验结果具有良好的一致性,表明该有限元计算模型是合理的。讨论了钢球和钨球破片在空气中的衰减规律,在此基础上进行了球形破片侵彻靶板的有限元分析,并通过数值计算得出了钢球和钨球穿甲后的剩余速度。本文还探索采用多段串联式弹丸分段延时起爆后来改善破片空间分布的途径。根据数值计算的结果,对破片的飞散特性进行了分析,得出了初步结论:利用分段延时起爆可以使后续破片能够较好地弥补前一层破片飞散后形成的破片“真空”,并在一定时间和空间内形成破片群阵列,构成阻止飞行武器系统的“破片墙”,达到阻击敌方飞行器的目的。本文没有涉及延时起爆系统的设计问题,这还有待于在后来的工作中加以解决。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O38

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张辉;轴向增强战斗部破片场优化控制及毁伤效能研究[D];南京理工大学;2011年
2 丁文;某子母弹引信安全性关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 饶刚;基于EFG法的穿甲数值模拟研究[D];湘潭大学;2011年
4 徐银炼;乳化炸药生产线单螺杆泵运行安全性研究[D];南京理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁争峰,袁宝慧,孙兴昀,刘惠玲,刘韩辉,王娟娟;定向战斗部破片能量增益的数值模拟[J];火炸药学报;2005年02期
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3 范中波,周淑荣,杭义洪,董师舜,洪滔,汤敏君;爆炸变形式定向战斗部的数值仿真研究[J];兵工学报;2001年03期
4 午新民,翟晓丽,蒋浩征;钨合金球侵彻多层等间隔硬铝靶实验研究[J];北京理工大学学报;1997年01期
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6 米双山,张锡恩,陶贵明;钨球侵彻LY-12铝合金靶板的有限元分析[J];爆炸与冲击;2005年05期
7 展全伟;郭伟国;李玉龙;马君峰;;飞机加强蒙皮在12.7mm弹丸撞击下的变形与破坏[J];爆炸与冲击;2006年03期
8 魏继锋,焦清介,吴成;预制破片战斗部试验与数值模拟研究[J];弹箭与制导学报;2004年03期
9 何勇,刘媛君;预制破片战斗部对巡航导弹毁伤仿真研究[J];弹箭与制导学报;2005年01期
10 陈健,米双山,张锡恩;基于LS-DYNA球形破片穿甲的网格划分研究[J];弹箭与制导学报;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 万军;动能杆类战斗部杀伤元素爆炸驱动的数值模拟研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
2 卢军民;固定翼飞机在破片式战斗部作用下易损性评估及仿真研究[D];南京理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 潘庆军;周文武;葛文军;;杆式破片对LY-12CZ加筋靶板的侵彻规律研究[J];兵器材料科学与工程;2008年01期
3 朱建生;赵国志;杜忠华;;PELE与动能弹侵彻有限厚混凝土靶比较研究[J];兵器材料科学与工程;2008年04期
4 杨勇彬;李先容;贾玉斌;李信;杨少青;高家诚;;烧结温度对钨球压缩性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2009年02期
5 陈少辉;雷彬;;聚能射流对间隔靶板的侵彻深度模型及数值模拟研究[J];兵器材料科学与工程;2011年01期
6 梁争峰,袁宝慧,孙兴昀,刘惠玲,刘韩辉,王娟娟;定向战斗部破片能量增益的数值模拟[J];火炸药学报;2005年02期
7 周涛;袁宝慧;梁争锋;;聚能射流引爆屏蔽PBX的实验研究[J];火炸药学报;2006年04期
8 李成兵;裴明敬;沈兆武;;聚能杆式弹丸侵彻水夹层复合靶相似律分析[J];火炸药学报;2006年06期
9 李翔宇;卢芳云;;三种类型战斗部破片飞散的数值模拟[J];火炸药学报;2007年01期
10 李翔宇;卢芳云;;可变形战斗部主辅装药殉爆研究[J];火炸药学报;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段中山;尚爱国;秦晋;;爆炸烟云扩散的实验与仿真研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
2 宋春艳;朱广荣;;大型民机复杂结构抗鸟撞动力学分析与适航验证技术研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
3 朱广荣;宋春艳;;民用飞机结构动力学设计分析与适航验证技术[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 张宝平;杨莉;张庆明;;一次乳化炸药反应釜爆炸冲击波毁伤效应的评估分析[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
5 张世文;刘仓理;于锦泉;;微缺陷对圆管膨胀断裂影响的数值模拟[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
6 王跃轩;岑专专;郭爱民;聂振金;黄玉平;;电动舵机虚拟冲击试验[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 龚柏林;卢芳云;;可变形定向战斗部作用过程的Lagrange模拟[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
8 谭多望;曹仁义;王广军;龚晏青;;球形钨合金破片飞行规律和穿甲性能实验研究[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
9 高洪泉;卢芳云;赵宏伟;;不同土壤介质中爆炸的数值模拟[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
10 郭东;王全胜;向小峰;钱展芃;;高速弹丸侵彻水介质的数值模拟[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 盖芳芳;空间碎片超高速撞击下充气压力容器破损预报[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 杨勇;基于毫米波阵列雷达的破片速度参数测量技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 仲倩;燃料空气炸药爆炸参数测量及毁伤效应评估[D];南京理工大学;2012年
5 黄正祥;聚能杆式侵彻体成型机理研究[D];南京理工大学;2003年
6 唐亚鸣;战时桥梁损伤监测及其系统设计[D];南京理工大学;2004年
7 田力;地下爆炸波冲击下地面结构动力响应及滑移隔震研究[D];天津大学;2004年
8 谭多望;高速杆式弹丸的成形机理和设计技术[D];中国工程物理研究院;2005年
9 方清;伸缩式双弹芯动能穿甲弹伸出结构研究[D];南京理工大学;2005年
10 裴扬;飞机非核武器威胁下易损性定量计算方法研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金玮玮;石油聚能射孔的数值模拟与弹壳设计[D];大连理工大学;2010年
2 王昭明;攻坚弹对目标的侵彻效应研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 张银;双层罩串联EFP战斗部的数值模拟[D];中北大学;2011年
4 苑大威;低旋弹药姿态算法及末段弹道控制策略研究[D];中北大学;2011年
5 赵绩枫;一种新型动能弹侵彻混凝土数值模拟[D];中北大学;2011年
6 高靖;一种新型聚能装药数值模拟与实验研究[D];中北大学;2011年
7 王运叶;旋转长杆弹垂直侵彻水泥靶时应力波特性研究[D];太原科技大学;2011年
8 朱亮;低附带毁伤弹药设计及毁伤原理分析[D];南京理工大学;2011年
9 胡波;一种新型破片式防空反导火箭弹效能分析[D];南京理工大学;2011年
10 张辉;轴向增强战斗部破片场优化控制及毁伤效能研究[D];南京理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑明军,谢基龙;压缩状态下橡胶件大变形有限元分析[J];北方交通大学学报;2001年01期
2 李翔宇;卢芳云;;三种类型战斗部破片飞散的数值模拟[J];火炸药学报;2007年01期
3 仲凯;袁宝慧;许碧英;施长军;;破片轴向飞散战斗部破片速度的分布规律[J];火炸药学报;2008年03期
4 张建礼;罗兴柏;石铁忠;;某型加弹丸爆炸破片设防安全距离研究[J];兵工自动化;2008年06期
5 叶小军;胡传辉;;基于LS-DYNA连续杆战斗部对目标毁伤因素数值分析[J];兵工自动化;2009年11期
6 石庚辰,王翠珍,翟性泉,李世义;引信安全系统冗余设计方法研究[J];兵工学报;1996年02期
7 朱锡,冯文山;低速锥头弹丸对薄板穿孔的破坏模式研究[J];兵工学报;1997年01期
8 宁建国,张文耀,郑祖国,李伟;爆炸与冲击数值模拟的可视化[J];兵工学报;2000年S1期
9 李向东,张运法,魏惠之;AHEAD弹对导弹目标的毁伤研究[J];兵工学报;2001年04期
10 闫晓军,张玉珠,聂景旭;空间碎片超高速碰撞数值模拟的SPH方法[J];北京航空航天大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 姚剑虹;汪永庆;孔铁全;方文泯;;自然破片对轻装甲类目标毁伤效应计算[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 赵峰;炸药强爆轰驱动高速金属飞片的实验和理论研究[D];中国工程物理研究院;2005年
2 赵光明;无网格方法及其在冲击动力学中的应用研究[D];西南交通大学;2006年
3 龚曙光;基于EFG法形状优化的数值方法研究与工程应用[D];湘潭大学;2005年
4 邢恩峰;中大口径炮弹增大轴向毁伤效能的研究[D];南京理工大学;2007年
5 李晶;金属体积成形数值模拟的无网格Galerkin法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 焦晓娟;AHEAD弹对典型目标毁伤的计算机模拟与仿真[D];南京理工大学;2002年
2 云挺;实用弹道模型及应用研究[D];南京理工大学;2004年
3 牟军;定向毁伤战斗部设计技术及其数值仿真[D];南京理工大学;2006年
4 徐惠伯;火箭子母弹对空射击效率分析[D];南京理工大学;2006年
5 林大金;长管体侵彻反应装甲及主装甲的工程模型[D];南京理工大学;2006年
6 毛东方;连续杆战斗部毁伤元的驱动及对目标毁伤过程的数值模拟研究[D];南京理工大学;2007年
7 韩夫亮;预制破片战斗部爆炸威力场数值模拟分析[D];吉林大学;2008年
8 宋柳丽;偏心起爆式定向战斗部破片速度分布及增益研究[D];南京理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张馥硕;乳化炸药基质输送螺杆泵定子寿命研究[D];南京理工大学;2009年
2 张劲伟;信息融合技术在乳化器故障诊断中的应用[D];杭州电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段小明,周玉,贾德昌;动能弹穿甲过程有限元分析[J];兵器材料科学与工程;2002年06期
2 范中波,周淑荣,杭义洪,董师舜,洪滔,汤敏君;爆炸变形式定向战斗部的数值仿真研究[J];兵工学报;2001年03期
3 巩建兴,马宝华,刘小玲;目标易损性的概念空间分析[J];北京理工大学学报;1994年04期
4 王树山,马晓飞,隋树元,蒋治海;偏心多点起爆战斗部破片飞散实验研究[J];北京理工大学学报;2001年02期
5 王海福,卢湘江,冯顺山;降阶态易损性分析方法及其实施[J];北京理工大学学报;2002年02期
6 胡秀章,李永池,金镜泉,王肖钧,李宗芬;复合弹体撞地的HELP计算方法初步计算[J];爆炸与冲击;1988年02期
7 胡时胜,郭勇,胡秀章,陈德华,张晓武;铀合金动态力学性能的研究[J];爆炸与冲击;1993年01期
8 何广军,高福利,刘彤;多束破片聚焦式杀伤战斗部毁伤目标的仿真[J];爆炸与冲击;2000年02期
9 高重阳,施惠基,姚振汉,白春华;薄壁柱壳在内部爆炸载荷下膨胀断裂的研究[J];爆炸与冲击;2000年02期
10 卢永刚,钱立新,杨云斌,刘彤;目标易损性/战斗部威力评估方法[J];弹道学报;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 焦晓娟;AHEAD弹对典型目标毁伤的计算机模拟与仿真[D];南京理工大学;2002年
2 许兵;线型切割索侵彻硬铝板的实验研究及数值模拟仿真[D];南京理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡八一,董庆东,韩长生,王德生,胡海波;内部爆轰加载下的钢管膨胀断裂研究[J];爆炸与冲击;1993年01期
2 胡八一,董庆东,韩长生,胡海波,王德生;爆炸金属管绝热剪切断裂的细观研究[J];爆炸与冲击;1993年04期
3 曹菊珍,李恩征,王政;钨珠在穿靶过程中破损问题的数值研究[J];高压物理学报;2001年02期
4 谭多望,张振宇,王志兵,曾新吾,卢芳云,王广军,刘雨生;爆炸变形战斗部模型试验研究[J];爆炸与冲击;2002年03期
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6 王诚洪,张若,曾新吾,江厚满;杀伤战斗部破片定向飞散特性研究[J];国防科技大学学报;1999年02期
7 陈海利;蒋建伟;门建兵;;破片对带铝壳炸药的冲击起爆数值模拟研究[J];高压物理学报;2006年01期
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9 沈满德;陈良益;何俊华;张法全;张敏;;破片迎风面积测量系统关键技术研究[J];光子学报;2007年S1期
10 马晓飞;徐豫新;李园;王树山;;破片对模拟聚能战斗部装药冲击起爆研究[J];战术导弹技术;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王世合;庞有超;胡瑞;高杰;;破片簇与冲击波复合作用计算与分析浅谈[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2010年
2 朱永清;姜一鸣;张映梅;;火药燃气对多破片的梯度抛射研究[A];2004年全国含能材料发展与应用学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
3 李顺平;冯顺山;黄广炎;王超;;反应破片冲击燃爆临界条件及温度与活性材料配比的关系研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 王宏伟;詹荣开;贺汉根;黄柯棣;;一种模糊建模新方法及其在武器毁伤仿真中的应用[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 梁为民;张晓忠;梁仕发;周丰峻;;结构内爆炸破片与冲击波运动规律试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 汤福静;张舵;卢芳云;汪维;王松川;;PELE侵彻混凝土靶后破片飞散角影响因素研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
7 侯海量;朱锡;李伟;梅志远;;爆炸冲击波和高速破片联合作用下舱室结构破坏模式试验研究[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
8 周向阳;黄娜;周洁;黄寅生;;爆炸嫌疑物成分的检定和危险性的分析[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
9 王树有;蒋建伟;张谋;门建兵;;活性内核PELE弹对多层靶毁伤效应实验研究[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
10 范亚;刘菡;赵德勇;;装备战场损伤研究中的威胁模型研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 本报记者 桑雪骐;3D电视推广须破片源瓶颈[N];中国消费者报;2010年
2 本报特约记者孙现富梁兆君;科技铸造“打赢”之盾[N];科技日报;2002年
3 田龙生;盛名难副:韩射出失败“标准”[N];中国国防报;2010年
4 本报记者唐先武 通讯员李小平;奋力育人为打赢[N];科技日报;2002年
5 谭茵;成航公司激发民品生产活力[N];中国航空报;2000年
6 田武;英军研制新型云爆炸弹[N];科技日报;2001年
7 ;加采购“神剑”制导炮弹[N];中国国防报;2011年
8 陈宇;陶瓷装甲:枪林弹雨中的“免死金牌”[N];中国国防报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 何源;含能破片作用机制及其毁伤效应实验研究[D];南京理工大学;2011年
2 杨勇;基于毫米波阵列雷达的破片速度参数测量技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 徐双喜;大型水面舰船舷侧复合多层防护结构研究[D];武汉理工大学;2010年
4 胡维;菠萝蛋白酶对高速破片伤清创作用的实验研究[D];第三军医大学;2011年
5 李克婧;某舰炮弹道过程模拟仿真及优化[D];南京理工大学;2012年
6 孔祥韶;爆炸载荷及复合多层防护结构响应特性研究[D];武汉理工大学;2013年
7 仲倩;燃料空气炸药爆炸参数测量及毁伤效应评估[D];南京理工大学;2012年
8 张忠;固体炸药冲击起爆的物质点法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李伟兵;多模式EFP成型及侵彻机理研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘智华;燃烧式含能破片的配方与性能研究[D];南京理工大学;2010年
2 夏长峰;不对称引爆增益破片定向战斗部研究[D];南京理工大学;2010年
3 许化珍;含能破片对柴油箱的引燃机理[D];南京理工大学;2012年
4 刘刚;破片和冲击波对直升机结构联合作用的数值模拟研究[D];南京理工大学;2013年
5 黄经伟;破片式战斗部破片规律及破片对步兵战车的侵彻作用研究[D];南京理工大学;2014年
6 谢春雨;含能破片爆炸驱动安定性研究[D];南京理工大学;2010年
7 戴喜会;用于反装甲的105榴弹结构设计及毁伤效能研究[D];中北大学;2013年
8 刘鹏;装药与壳体的匹配关系[D];南京理工大学;2013年
9 张辉;轴向增强战斗部破片场优化控制及毁伤效能研究[D];南京理工大学;2011年
10 彭正午;刻槽参数对预控破片战斗部杀伤威力的影响研究[D];南京理工大学;2013年
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