收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

爆炸成型弹丸(EFP)研制及其工程破坏效应研究

刘飞  
【摘要】:EFP在未敏弹、二级串联弹、工程破障和武器销毁等方面具有很好的应用前景,是武器设计和爆炸力学研究的热点问题之一。本文针对远距离工程破障和打击坚固目标的需要,以研制方便携带和使用、质量小、成本低的单兵高效聚能战斗部为研究目标,在考虑提高EFP侵彻破坏能力的同时,着重考虑了其外弹道性能和成本。研究过程中,采用理论和经验分析初步设计、数值模拟反馈设计和试验研究优化设计等多种手段相结合的综合方法,对EFP战斗部进行了科学合理的设计,并开展了EFP侵彻破坏效能的研究,提出了EFP侵彻的工程计算方法和工程防护措施。 首先,本文对国内外聚能装药技术研究成果进行了系统总结和深入研究。有关资料包括:聚能装药技术的发展历史和分类、聚能射流形成的流动准则和理论、聚能装药技术研究方法、EFP技术的优点和当前应用情况、EFP成型影响因素及其作用等等。确定以能有效打击复合装甲、侵彻后效大、对炸高不敏感的EFP战斗部作为本文的研究目标。 其次,深入研究了EFP战斗部设计计算方法,分析了EFP成型过程中药型罩的变形特征,提出决定EFP成型的首要条件是药型罩在爆轰驱动中获得的初始速度分布,并利用爆轰驱动飞片模型,给出了药型罩变形和EFP速度的估算公式,进行了战斗部初步设计。采用LS-DYNA软件模拟了EFP成型和侵彻过程,计算中通过人工粘性力控制沙漏模态,采用罚函数方法处理接触滑移面,采用自适应手段控制网格畸变,通过将计算过程分为EFP成型计算和侵彻计算两个阶段、删除无效单元、进行重启动等方法保证了计算顺利完成,研究解决了药型罩剧烈变形和接触碰撞计算中的关键技术。开展了多轮研究性试验,进行了EFP成型和飞行姿态X光照相和速度测试,得出变壁厚球缺与大锥角相结合的复合药型罩所形成的EFP,其形状和气动性能都较好的结论。通过对数值计算和实弹试验结果进行分析,完成了战斗部的反馈设计和优化设计。最终研制的EFP战斗部口径为100mm,重量轻,初始速度达到2500m/s,可在大炸高条件下有效打击障碍物和轻装甲,为单兵破障和打击坚固目标提供了一种有效的手段,其总体技术指标处于该研究领域的先进水平。 最后,在分析EFP侵彻机理的基础上,结合流体侵彻模式与破碎穿孔模式,提出了EFP侵彻深度的工程计算方法。在分析EFP对混凝土靶的侵彻与震塌破坏机制的基础上,提出采取缩小配筋间距、提高配筋率、采用SFRC和块石混凝土、采用钢板内衬结构或在结构内表面粘贴玻璃纤维布与碳纤维布等措施进行工程防护,为合理进行防护工程设计提出了指导性意见。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王企鲲;陈康民;;一种微型轴流风扇扭叶片设计方法及其气动特性的数值研究[J];力学季刊;2008年01期
2 叶本治,冯民贤,杨桂红,戴君全;爆炸成型弹丸贯穿混凝土的实验研究[J];爆炸与冲击;1994年03期
3 郑平泰;杨涛;秦子增;;聚能射流形成过程的理论建模与分析[J];国防科技大学学报;2006年03期
4 吴裕平;习娟;;桨叶变形对旋翼气动性能的影响分析[J];直升机技术;2008年03期
5 蒋天俊;张强;张建;;不同冰型对飞机机翼气动性能的影响[J];硅谷;2010年17期
6 赵广;孙涛;杨凤珍;王晓放;王巍;;叶轮机械气动-振动性能耦合实验台研制[J];实验技术与管理;2011年05期
7 谭多望;孙承纬;;大锥角罩聚能装药射流理论计算方法[J];高压物理学报;2006年03期
8 焦予秦;金承信;郭琦;;导管螺旋桨气动性能的风洞试验研究[J];应用力学学报;2008年04期
9 于哲峰;黄谦;张志成;梁世昌;简和祥;;底部形状对钝锥体模型气动与电磁散射性能的影响[J];实验流体力学;2009年02期
10 叶露;向小军;;前掠翼布局流动机理研究[J];中国民航飞行学院学报;2010年01期
11 金亮;柳军;罗世彬;王振国;;高超声速一体化飞行器冷流状态气动特性研究[J];实验流体力学;2010年01期
12 秦绪国;刘沛清;屈秋林;徐婕;;三维多段机翼地面效应数值模拟[J];航空学报;2011年02期
13 秦绪国;刘沛清;屈秋林;张凯;;多段翼型地面效应数值模拟与分析[J];航空动力学报;2011年04期
14 钱建林;王岱峰;;近地面翼型气动特性的实验测量和数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2011年02期
15 李艳凯;范秦寅;董非;郭晨海;姜树李;;风机叶片翼型大攻角下气动性能的数值分析[J];太阳能学报;2010年12期
16 程玉庆;焦予秦;;喷气吹气襟翼对翼型气动性能影响研究[J];航空计算技术;2006年01期
17 刘晓良;祁大同;毛义军;赵忖;;串列叶片式前向离心风机气动与噪声特性的优化研究[J];应用力学学报;2009年01期
18 孙传杰;卢永刚;李会敏;;基于PER理论的聚能装药射流理论计算方法[J];弹箭与制导学报;2009年04期
19 糜仲春,杨仁华;聚能装药对岩石的侵彻[J];中国科学技术大学学报;1998年02期
20 温万治,恽寿榕,赵衡阳,张月琴;聚能装药侵彻钢板全过程的数值模拟[J];爆炸与冲击;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁增友;马林;;偏角对环形聚能装药射流二次汇聚影响的数值模拟[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
2 陈智刚;尤政;赵太勇;侯秀成;;聚能装药破甲弹药型罩压垮过程的数学模型[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 李发伯;周光前;晏成立;谢盘海;蒋德春;;聚能装药逆向环形起爆形成高速射流研究[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
4 郭连军;费爱萍;;药型罩壁厚变化率对爆破结果影响的数值研究[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
5 陈智刚;赵太勇;侯秀成;岳连永;高美清;;爆轰加载对药型罩压垮作用的研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
6 杨莉;张庆明;汪玉;巨圆圆;;反舰聚能战斗部装药结构研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
7 李晓杰;王占磊;闫鸿浩;曹景祥;张越举;;一种纳米晶W-Cu合金药型罩的研制[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
8 温万治;恽寿榕;赵衡阳;;聚能装药侵彻钢板全过程的数值模拟[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
9 赵峰;王彦平;龚晏青;王广军;谭显祥;郝建中;;水中射流运动的观测[A];第四届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2006年
10 李永胜;王伟力;姜涛;;用于反舰串联战斗部的环形切割器优化设计[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘飞;爆炸成型弹丸(EFP)研制及其工程破坏效应研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 林加剑;EFP成型及其终点效应研究[D];中国科学技术大学;2009年
3 齐振伟;反机场跑道串联随进弹终点效应的实验研究与数值模拟[D];国防科学技术大学;2007年
4 潘承怡;车用微米木纤维模压制品成型理论与握钉力计算方法研究[D];东北林业大学;2008年
5 罗勇;聚能效应在岩土工程爆破中的应用研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 苟瑞君;线性爆炸成型侵彻体形成机理研究[D];南京理工大学;2006年
7 吴义锋;点环起爆多模成型装药机理研究[D];南京理工大学;2007年
8 李军向;大型风机叶片气动性能计算与结构设计研究[D];武汉理工大学;2008年
9 曾军;气冷涡轮叶栅实验及数值模拟研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 郑宇;双层药型罩毁伤元形成机理研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪国剑;聚能装药形成射流的仿真计算与理论研究[D];南京理工大学;2004年
2 李静臣;某单兵破甲弹药型罩工艺性能研究[D];南京理工大学;2010年
3 朱建桥;聚能装药穿墙弹参数设计与应用研究[D];大连理工大学;2010年
4 马建福;聚能装药结构对混凝土侵彻作用研究[D];中北大学;2007年
5 韩冬梅;聚能装药结构反演[D];南京理工大学;2012年
6 王利敏;低雷诺数涡轮气动性能计算研究[D];西北工业大学;2007年
7 朱正军;W型微爆索聚能射流计算及数值模拟[D];南京理工大学;2012年
8 王励自;聚能装药对岩土介质侵彻机理研究与分析[D];西南交通大学;2002年
9 黄群涛;环形EFP形成机理研究[D];南京理工大学;2008年
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张云普 通讯员 田瀚文;1300毫米特深穿透射孔器研制成功[N];中国石油报;2004年
2 付洁;钨及钨合金的研发和应用现状[N];中国有色金属报;2005年
3 本报记者  马云霄;王仲奇:弯扭叶片发明人[N];黑龙江日报;2006年
4 本报记者 矫阳;“中国面孔”是这样雕塑的[N];科技日报;2011年
5 记者 李晓莹;中国工程院院士周丰峻访问黄委[N];黄河报;2010年
6 记者 肇茜;通过第一次可研 将确定先进外形[N];中国民航报;2009年
7 渝津;NASA再试斜翼飞机[N];中国航空报;2005年
8 朱如华;无人武器无限风光[N];中国国防报;2003年
9 军事医学科学院研究员 王德文 副研究员 朱茂祥 本报记者 张锋;军事医学科学专家谈贫铀武器的危害[N];解放军报;2001年
10 姜东 张利民 钱江;新型弹药为现代“战神”助威[N];解放军报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978