帶隔板聚能裝藥爆轟波傳播與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-27 04:58
對(duì)反堅(jiān)固目標(biāo)而言,聚能裝藥是比較成熟的技術(shù)。根據(jù)毀傷元素劃分,聚能裝藥的類(lèi)型一般分為聚能射流(Shaped Charge Jet,SCJ)、聚能桿式射流(Jetting Proj ectile Charge,JPC)和爆炸成型彈丸(Explosive Form Projectile,EFP)。盡管聚能裝藥技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史,國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家已經(jīng)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,但對(duì)于聚能裝藥結(jié)構(gòu)中放置隔板后爆轟演化的控制機(jī)理沒(méi)有得到解決,制約了新型聚能裝藥技術(shù)的發(fā)展,因此成為了當(dāng)前工作亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。聚能裝藥放置隔板一般有兩個(gè)方面的原因:一是為了獲得更高的初速度和更優(yōu)質(zhì)的侵徹體,將隔板主動(dòng)放置于戰(zhàn)斗部中,調(diào)整爆轟波波形使之與藥型罩的結(jié)構(gòu)匹配,如K裝藥或某射流裝藥;二是為了提高裝藥結(jié)構(gòu)的緊湊程度,將部分敏感器件包覆在一起置于戰(zhàn)斗部?jī)?nèi)部,如末敏彈戰(zhàn)斗部等。本文以帶隔板聚能裝藥為研究對(duì)象,采用理論計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法開(kāi)展了爆轟波相互作用的應(yīng)用研究,得到了爆轟波波形演化規(guī)律及爆轟產(chǎn)物流場(chǎng)參數(shù)的變化規(guī)律;開(kāi)展了隔板結(jié)構(gòu)與SCJ、JPC和EFP裝藥中藥型罩之間匹配關(guān)系的數(shù)值模擬計(jì)算以及相應(yīng)的試驗(yàn)...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1三種聚能裝藥結(jié)構(gòu)及其侵徹體外形??聚能裝藥中內(nèi)置隔板后勢(shì)必減少了裝藥量,增加了加工工藝和裝配等方面的難度,??1??
1.2.1?CJ?模型??19世紀(jì)末Chapman和Jouguet等人分別獨(dú)立提出了一個(gè)簡(jiǎn)單卻令人信服的理論假??設(shè),如圖1.2所示。該假設(shè)認(rèn)為,化學(xué)反應(yīng)是在無(wú)限薄層內(nèi)迅速完成,將原始炸藥變成??完全反應(yīng)的爆轟產(chǎn)物。因此在這個(gè)假設(shè)中不考慮爆轟中化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程,爆轟波陣??面相當(dāng)于把炸藥和爆轟產(chǎn)物分隔開(kāi)的一強(qiáng)間斷面。這樣一來(lái),在建立爆轟數(shù)學(xué)模型的時(shí)??候,就不必考慮化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程,僅將化學(xué)反應(yīng)的作用視為一個(gè)外加的能源,一個(gè)??復(fù)雜的爆轟過(guò)程就可以用比較簡(jiǎn)單的沖擊波流體力學(xué)理論進(jìn)行研宄。這種將爆轟波簡(jiǎn)化??為化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)間斷面的理論通常稱(chēng)為Chapman-Jouget理論,簡(jiǎn)稱(chēng)C-J理論⑷。這是最??早建立在流體力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)上的較為嚴(yán)格的爆轟理論,奠定了爆轟現(xiàn)象理論研宄的??基礎(chǔ)。??P?p〇??爆??P轟D?^??爆轟產(chǎn)物?波?―炸菊??a?陣?《〇??面??E?e0??圖1.2爆轟波CJ模型??根據(jù)假設(shè),a爆轟波陣面前、后的物理量滿足質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒關(guān)系,在實(shí)??驗(yàn)室坐標(biāo)系中可以寫(xiě)為:??p0(D-u0)?=?/?,?(£)-?,)?(1-1)??P〇?+?P〇(D-u0Y?=?p
陳闖等人[45] ̄[46]利用改進(jìn)的PER理論模型和AYTODYN有限元軟件研宄了單錐罩、??帶隔板單錐罩和帶隔板偏心亞半球罩三種結(jié)構(gòu)的射流成形過(guò)程,計(jì)算了藥型罩壓垮角、??壓垮速度、射流速度和射流質(zhì)量等成型參數(shù)(見(jiàn)圖1.6)。結(jié)果表明,帶隔板單錐罩和偏??心亞半球罩形成的射流質(zhì)量均高于不帶隔板單錐角,帶隔板偏心亞半球罩形成的射流質(zhì)??量堆積點(diǎn)位置降低了約20%,射流質(zhì)量占藥型罩質(zhì)量提高了?12.2%。??Detonation?point?-__?|?????0110?mm??圖1.6K裝藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖[46]??李如江等人利用LS-DYNA有限元軟件中的ALE方法對(duì)帶隔板聚能裝藥射流的??形成過(guò)程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研宄,計(jì)算結(jié)果表明,隔板使得爆轟波由球面波變成凹錐??14??
本文編號(hào):3002460
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1三種聚能裝藥結(jié)構(gòu)及其侵徹體外形??聚能裝藥中內(nèi)置隔板后勢(shì)必減少了裝藥量,增加了加工工藝和裝配等方面的難度,??1??
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陳闖等人[45] ̄[46]利用改進(jìn)的PER理論模型和AYTODYN有限元軟件研宄了單錐罩、??帶隔板單錐罩和帶隔板偏心亞半球罩三種結(jié)構(gòu)的射流成形過(guò)程,計(jì)算了藥型罩壓垮角、??壓垮速度、射流速度和射流質(zhì)量等成型參數(shù)(見(jiàn)圖1.6)。結(jié)果表明,帶隔板單錐罩和偏??心亞半球罩形成的射流質(zhì)量均高于不帶隔板單錐角,帶隔板偏心亞半球罩形成的射流質(zhì)??量堆積點(diǎn)位置降低了約20%,射流質(zhì)量占藥型罩質(zhì)量提高了?12.2%。??Detonation?point?-__?|?????0110?mm??圖1.6K裝藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖[46]??李如江等人利用LS-DYNA有限元軟件中的ALE方法對(duì)帶隔板聚能裝藥射流的??形成過(guò)程進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研宄,計(jì)算結(jié)果表明,隔板使得爆轟波由球面波變成凹錐??14??
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