本文以彈藥不敏感技術為背景,主要研究了帶殼裝藥在破片撞擊和沖擊波作用下的響應過程,并基于此提出降低帶殼裝藥敏感性的途徑及設計準則。以撞擊動力學理論為基礎,分析了破片撞擊帶殼裝藥的過程,并建立了簡化模型,將戰(zhàn)斗部簡化為帶殼裝藥,對簡化模型進行了理論分析計算,利用Autodyn軟件對破片撞擊帶殼裝藥過程進行了數(shù)值模擬,分析了帶殼裝藥在破片作用下的起爆機制,著重利用“升降法”研究了破片撞擊起爆8種單層殼體材質在不同厚度下的臨界起爆速度,基于Jacobs判據(jù)對不同殼體的臨界起爆速度進行了擬合,結合理論與數(shù)值模擬結果,篩選出抗破片沖擊起爆能力顯著的殼體,應用阻抗匹配進行不同材質的復合帶殼裝藥在各層等厚度情況下的數(shù)值模擬,基于阻抗匹配較優(yōu)的復合帶殼裝藥進行變壁厚條件下的仿真計算,分析各介質接觸面的壓力、輸入炸藥的初始壓力、輸入炸藥的能量、能量分配為設計不敏感戰(zhàn)斗部結構提供了途徑。以一維平面沖擊波理論為基礎,通過理論計算和數(shù)值模擬,分析了8種不同材料的單層殼體結構與主發(fā)炸藥直接接觸起爆條件下爆炸沖擊波在炸藥-殼體分界面處的初始參量,爆炸沖擊波在各材料中的衰減特性以及透射沖擊波強度。篩選出對沖擊波削弱... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

企業(yè)號（CVAN-65）航母事故場景Fig.1.1Accidentsceneofussenterprise

沈陽理工大學碩士學位論文-2-拉克戰(zhàn)爭中，彈藥殉爆而使坦克炮塔被掀飛的場面屢屢皆是[3]。圖1.1企業(yè)號（CVAN-65）航母事故場景圖1.2艦艇爆炸毀傷圖Fig.1.1AccidentsceneofussenterpriseFig.1.2Vesselexplosiondamage從歷史上一系列彈藥意外爆炸事故的經(jīng)驗教訓中，世界各國逐漸認識到了彈藥不敏感性的重要性，此后，研究不敏感彈藥的特性被提上發(fā)展的日程，形成了比較完整的非核彈藥安全性試驗考核標準體系。為實現(xiàn)彈藥的不敏感化，應深入分析影響彈藥安全性和可靠性的因素，而高速破片和沖擊波作為一種在戰(zhàn)場環(huán)境中常見的外部刺激，已成為不可忽視的外界因素。高速破片作用在彈藥上，侵徹彈藥殼體，繼而引燃、引爆彈藥；彈藥受到高速沖擊或其鄰近的彈藥發(fā)生爆轟時，在強烈的沖擊波作用下，沖擊波的能量可使彈藥戰(zhàn)斗部的裝藥產生熱點效應，從而激發(fā)爆轟反應，進而導致彈藥的爆轟，即SDT過程[3]。因此，研究彈藥的戰(zhàn)斗部在沖擊波和破片撞擊下的響應，并在此基礎上提出新的抗沖擊波和撞擊性能良好的戰(zhàn)斗部結構就顯得極其重要。1.1.2課題研究意義大力優(yōu)先發(fā)展不敏感彈藥對提高武器彈藥使用的安全性有著重要的意義。首先，彈藥的穩(wěn)定性得到保證后會有效減少由于外界刺激引起事故的概率，從而提高如坦克、航母等高價值目標的生存能力。其次，由于彈藥穩(wěn)定性的提高使其對運輸、儲存環(huán)境的要求也相對降低，后勤保障的壓力也大大減輕。從其應用前景方面來看，不敏感戰(zhàn)斗部結構可以用于多種武器系統(tǒng)。如抗高沖擊、高過載的鉆地彈戰(zhàn)斗部防護結構的設計；由于優(yōu)化之后的帶殼裝藥結構具有較好的抗沖擊波能力，可為開展新型復合結構材料、同口徑串聯(lián)以及多束并聯(lián)等靈巧彈藥中的隔爆結構設計提供依據(jù)[3]。

沈陽理工大學碩士學位論文-6-等[47]指出分層材料組合結構能夠較好地削弱爆炸沖擊波，H.R.Janies[24]對沖擊起爆判據(jù)式進行了兩次修正，使得判據(jù)E=puτ適用于飛片、柱狀破片沖擊起爆及較高壓力范圍和更多炸藥形式。H.S.Yadav等[48]、MikeBowden等[49]研究了炸藥產生的爆轟波在高壓條件下對可壓縮壁面存在非正規(guī)馬赫反射。DonaldR.Curran[50]通過測量2024鋁飛片撞擊不同厚度靶自由面的質點速度，分析了質點的運動方向，獲得了固體材料在沖擊載荷作用下的響應規(guī)律。V.N.Kondtiev[51]基于一維定常爆轟波的CJ理論對爆炸沖擊波在銅、鋁中的耗散規(guī)律進行了研究。1.2.3不敏感戰(zhàn)斗部及鈍感炸藥國內外發(fā)展隨著彈藥在服役期間的生存能力、炸藥安全性和適用性問題的提出，北約鈍感彈藥信息中心（NIMIC）于1988年在美國成立。北約對常規(guī)導彈彈藥壽命周期中可能遇到的各種威脅進行分析，并將其概括歸納為安全跌落、碎片撞擊、子彈撞擊、快速烤燃、慢速烤燃、射流沖擊、殉爆7種主要模式，最終形成了鈍感彈藥評估和試驗方法標準體系如圖1.3所示。圖1.3北約彈藥安全性試驗標準體系框架圖Fig.1.3NATOammunitionsafetytestingstandardssystemframe在不敏感戰(zhàn)斗部方面，目前公開的不敏感彈藥較少，比較典型的為不敏感曳光榴彈IMHE-T由挪威彈藥公司與美國通用動力公司武器與戰(zhàn)術系統(tǒng)分部合作，該彈裝填BAE公司的OSX-8熔鑄高能炸藥，把原有的120毫米觸發(fā)性榴彈改進成一種完全符合不敏感彈藥要求的榴彈，其內部結構圖如圖1.4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鎢球對柱面帶殼裝藥的沖擊起爆數(shù)值模擬研究[J]. 王昕,蔣建偉,王樹有,李梅.  兵工學報. 2017(08)
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[6]破片沖擊引爆帶金屬殼體屏蔽炸藥臨界條件研究[J]. 熊冉,李孝玉,魏晗.  爆破. 2015(04)
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碩士論文
[1]小型撞擊塊沖擊ERA失效響應條件研究[D]. 趙春龍.中北大學 2016
[2]破片撞擊起爆戰(zhàn)斗部影響因素及判據(jù)研究[D]. 濮贊泉.南京理工大學 2016
[3]戰(zhàn)斗部抗破片沖擊引爆感度評價方法與實驗研究[D]. 李德貴.北京理工大學 2016
[4]低密度射流對帶殼裝藥沖擊起爆的研究[D]. 董方棟.中北大學 2014
[5]戰(zhàn)斗部在沖擊波作用下的響應研究[D]. 程波.南京理工大學 2014
[6]含能破片對模擬戰(zhàn)斗部的引爆機理研究[D]. 李旭鋒.南京理工大學 2006



本文編號：3088173