聚能裝藥對(duì)艦船典型靶板的毀傷特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-29 22:23
為提高武器彈藥對(duì)艦船的毀傷能力,本文在研究聚能射流的形成機(jī)理、聚能裝藥的毀傷方式和影響聚能效應(yīng)的因素、艦船靶板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以環(huán)形聚能裝藥(爆炸成型彈丸)爆炸載荷對(duì)艦船近場(chǎng)和淺水區(qū)的典型靶板(雙層靶板,雙層加筋靶板,雙層加強(qiáng)筋靶板)的毀傷效果進(jìn)行了研究,采用耦合歐拉和拉格朗日方法,建立了環(huán)形聚能裝藥對(duì)艦船典型靶板毀傷效果(侵徹深度、孔徑大。┑哪P,并進(jìn)行了靜爆試驗(yàn)(靜破甲)驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)本文在分析聚能射流的形成機(jī)理、聚能裝藥的毀傷方式和影響聚能效應(yīng)的因素的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)的環(huán)形聚能裝藥結(jié)構(gòu):選用Q235鋼作為環(huán)形聚能戰(zhàn)斗部外殼,戰(zhàn)斗部直徑為100mm,高度為100mm,戰(zhàn)斗部壁厚為2mm,端蓋中心有直徑25mm的通孔,用于安裝傳爆藥柱,端蓋厚為4.0mm;以B炸藥作為戰(zhàn)斗部裝藥,裝藥質(zhì)量為1.38Kg,裝藥高度為100mm,裝藥直徑為96mm,裝藥密度為1.68g/cm3,采用熔鑄的裝藥方式:傳爆藥選用JH-14C傳爆藥,藥柱直徑為25mm,藥柱高度為20mm,裝藥密度為1.70g/cm3,傳爆藥柱質(zhì)量為16.68g;紫銅藥型罩...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
艦船在水下爆炸作用下的破壞圖
ubjectedtounderwaterexplosion下爆炸作用下的破壞
痘貢冉夏:??嬖謐藕芏嗟幕?砦侍餳斃杞餼觥?為提高武器彈藥對(duì)艦船的毀傷能力,本文結(jié)合“十三五”裝備預(yù)研項(xiàng)目,在研究聚能裝藥毀傷方式、影響聚能效應(yīng)的因素、艦船靶板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以環(huán)型聚能裝藥在近場(chǎng)和淺水區(qū)的爆炸載荷對(duì)艦船典型靶板(雙層靶板,雙層加筋靶板、雙層加強(qiáng)筋靶板)的毀傷效果(破孔大孝侵徹深度)進(jìn)行研究,采用耦合歐拉和拉格朗日方法對(duì)其毀傷特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,為聚能裝藥對(duì)艦船的毀傷效果研究提供參考。1.2近場(chǎng)水下爆炸研究現(xiàn)狀水下爆炸載荷主要包括沖擊波載荷和氣泡載荷,如圖1-2所示。(a)(b)(c)圖1-2沖擊波和氣泡載荷對(duì)艦船的毀傷示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofshipdamagecausedbyshockwaveandbubbleload炸藥在均勻、靜止的水中爆炸時(shí),初始沖擊波具有高超壓、高頻率及瞬時(shí)的特點(diǎn),它是由爆轟產(chǎn)物向外膨脹引起的。隨著沖擊波在介質(zhì)的傳播,壓力衰減很快,在距爆炸中心較近的位置時(shí),沖擊波波陣面峰值與距離的變化呈現(xiàn)指數(shù)式的衰減關(guān)系。目前,研究的方法主要有理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。在水下爆炸領(lǐng)域的研究中,沖擊波載荷的研究比較早。Cole[2]對(duì)水下爆炸研究成果進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),獲得了較為準(zhǔn)確的經(jīng)驗(yàn)公式。隨后,Zamyshlyayev[3]提出的經(jīng)驗(yàn)公式并與Cole提出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了對(duì)比分析。兩者的經(jīng)驗(yàn)公式都有較高的精準(zhǔn)度。隨著數(shù)值計(jì)算的發(fā)展,Swegle[4]和Liu[5]采用SPH算法對(duì)水下爆炸進(jìn)行模擬仿真計(jì)算,計(jì)算量較大而且精度較低。Webster[6]采用LS-DYNA軟件中的ALE算法研究了艦船水面結(jié)構(gòu)爆炸沖擊波對(duì)艦船毀傷的特性,通過(guò)水下爆炸實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,該軟件對(duì)研究沖擊波有一定的數(shù)值精度。張志江[7]開發(fā)了基于Euler網(wǎng)格的計(jì)算程序。顧文2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種M型藥型罩形成環(huán)形射流的數(shù)值模擬研究[J]. 童宗保,王小春,程劍,劉燕,胡善寶,劉智華,雷勇濤,胡潤(rùn)娟,馮梅. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]炸高對(duì)環(huán)形聚能射流侵徹特性的研究[J]. 吳建宇,龍?jiān)?紀(jì)沖,高福銀,宋克健. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[3]聚能戰(zhàn)斗部對(duì)潛艇艙段結(jié)構(gòu)毀傷特性研究[J]. 李兵,張之凡,明付仁,田恒斗. 兵工學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]高效聚能戰(zhàn)斗部對(duì)圓柱殼靶板毀傷效應(yīng)研究[J]. 詹發(fā)民,周方毅,王興雁,姜濤. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[5]Q235B鋼Johnson-Cook模型參數(shù)的確定[J]. 林莉,支旭東,范鋒,孟上九,蘇俊杰. 振動(dòng)與沖擊. 2014(09)
[6]環(huán)形射流成型的設(shè)計(jì)改進(jìn)及數(shù)值模擬[J]. 段嘉慶,王志軍,賈耀魯,王婷. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]水下接觸爆炸作用下的船體板架結(jié)構(gòu)毀傷研究[J]. 王耀輝,陳海龍,岳永威,李世銘. 中國(guó)艦船研究. 2012(04)
[8]沖擊波和氣泡載荷聯(lián)合作用下加筋板塑性變形[J]. 陳亮,舒雄,朱錫,張振華,牟金磊. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]藥型罩結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)EFP侵徹能力的影響[J]. 李剛,劉榮忠,郭銳,凌好. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]裝藥水下沉底爆炸壓力場(chǎng)特性研究[J]. 金輝,張慶明,高春生,毛秋丹,溪慧魏. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(14)
博士論文
[1]水下爆炸下水面艦船結(jié)構(gòu)局部與總體耦合損傷研究[D]. 王海坤.中國(guó)艦船研究院 2018
[2]水下近場(chǎng)爆炸船舶破損艙室的涌流效應(yīng)研究[D]. 曹雪雁.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]爆炸成型彈丸(EFP)研制及其工程破壞效應(yīng)研究[D]. 劉飛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[4]聚能桿式侵徹體成型機(jī)理研究[D]. 黃正祥.南京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]近破口剛性壁水下爆炸氣泡運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 薛劍.太原理工大學(xué) 2018
[2]金屬靶板的環(huán)形切割—隨進(jìn)侵徹效應(yīng)研究[D]. 謝君.南京理工大學(xué) 2014
[3]接觸爆炸載荷對(duì)艦船結(jié)構(gòu)局部毀傷效果研究[D]. 王超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號(hào):3108298
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
艦船在水下爆炸作用下的破壞圖
ubjectedtounderwaterexplosion下爆炸作用下的破壞
痘貢冉夏:??嬖謐藕芏嗟幕?砦侍餳斃杞餼觥?為提高武器彈藥對(duì)艦船的毀傷能力,本文結(jié)合“十三五”裝備預(yù)研項(xiàng)目,在研究聚能裝藥毀傷方式、影響聚能效應(yīng)的因素、艦船靶板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以環(huán)型聚能裝藥在近場(chǎng)和淺水區(qū)的爆炸載荷對(duì)艦船典型靶板(雙層靶板,雙層加筋靶板、雙層加強(qiáng)筋靶板)的毀傷效果(破孔大孝侵徹深度)進(jìn)行研究,采用耦合歐拉和拉格朗日方法對(duì)其毀傷特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,為聚能裝藥對(duì)艦船的毀傷效果研究提供參考。1.2近場(chǎng)水下爆炸研究現(xiàn)狀水下爆炸載荷主要包括沖擊波載荷和氣泡載荷,如圖1-2所示。(a)(b)(c)圖1-2沖擊波和氣泡載荷對(duì)艦船的毀傷示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofshipdamagecausedbyshockwaveandbubbleload炸藥在均勻、靜止的水中爆炸時(shí),初始沖擊波具有高超壓、高頻率及瞬時(shí)的特點(diǎn),它是由爆轟產(chǎn)物向外膨脹引起的。隨著沖擊波在介質(zhì)的傳播,壓力衰減很快,在距爆炸中心較近的位置時(shí),沖擊波波陣面峰值與距離的變化呈現(xiàn)指數(shù)式的衰減關(guān)系。目前,研究的方法主要有理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。在水下爆炸領(lǐng)域的研究中,沖擊波載荷的研究比較早。Cole[2]對(duì)水下爆炸研究成果進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),獲得了較為準(zhǔn)確的經(jīng)驗(yàn)公式。隨后,Zamyshlyayev[3]提出的經(jīng)驗(yàn)公式并與Cole提出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了對(duì)比分析。兩者的經(jīng)驗(yàn)公式都有較高的精準(zhǔn)度。隨著數(shù)值計(jì)算的發(fā)展,Swegle[4]和Liu[5]采用SPH算法對(duì)水下爆炸進(jìn)行模擬仿真計(jì)算,計(jì)算量較大而且精度較低。Webster[6]采用LS-DYNA軟件中的ALE算法研究了艦船水面結(jié)構(gòu)爆炸沖擊波對(duì)艦船毀傷的特性,通過(guò)水下爆炸實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,該軟件對(duì)研究沖擊波有一定的數(shù)值精度。張志江[7]開發(fā)了基于Euler網(wǎng)格的計(jì)算程序。顧文2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種M型藥型罩形成環(huán)形射流的數(shù)值模擬研究[J]. 童宗保,王小春,程劍,劉燕,胡善寶,劉智華,雷勇濤,胡潤(rùn)娟,馮梅. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]炸高對(duì)環(huán)形聚能射流侵徹特性的研究[J]. 吳建宇,龍?jiān)?紀(jì)沖,高福銀,宋克健. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(04)
[3]聚能戰(zhàn)斗部對(duì)潛艇艙段結(jié)構(gòu)毀傷特性研究[J]. 李兵,張之凡,明付仁,田恒斗. 兵工學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]高效聚能戰(zhàn)斗部對(duì)圓柱殼靶板毀傷效應(yīng)研究[J]. 詹發(fā)民,周方毅,王興雁,姜濤. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[5]Q235B鋼Johnson-Cook模型參數(shù)的確定[J]. 林莉,支旭東,范鋒,孟上九,蘇俊杰. 振動(dòng)與沖擊. 2014(09)
[6]環(huán)形射流成型的設(shè)計(jì)改進(jìn)及數(shù)值模擬[J]. 段嘉慶,王志軍,賈耀魯,王婷. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]水下接觸爆炸作用下的船體板架結(jié)構(gòu)毀傷研究[J]. 王耀輝,陳海龍,岳永威,李世銘. 中國(guó)艦船研究. 2012(04)
[8]沖擊波和氣泡載荷聯(lián)合作用下加筋板塑性變形[J]. 陳亮,舒雄,朱錫,張振華,牟金磊. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]藥型罩結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)EFP侵徹能力的影響[J]. 李剛,劉榮忠,郭銳,凌好. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]裝藥水下沉底爆炸壓力場(chǎng)特性研究[J]. 金輝,張慶明,高春生,毛秋丹,溪慧魏. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(14)
博士論文
[1]水下爆炸下水面艦船結(jié)構(gòu)局部與總體耦合損傷研究[D]. 王海坤.中國(guó)艦船研究院 2018
[2]水下近場(chǎng)爆炸船舶破損艙室的涌流效應(yīng)研究[D]. 曹雪雁.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]爆炸成型彈丸(EFP)研制及其工程破壞效應(yīng)研究[D]. 劉飛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[4]聚能桿式侵徹體成型機(jī)理研究[D]. 黃正祥.南京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]近破口剛性壁水下爆炸氣泡運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 薛劍.太原理工大學(xué) 2018
[2]金屬靶板的環(huán)形切割—隨進(jìn)侵徹效應(yīng)研究[D]. 謝君.南京理工大學(xué) 2014
[3]接觸爆炸載荷對(duì)艦船結(jié)構(gòu)局部毀傷效果研究[D]. 王超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
本文編號(hào):3108298
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/3108298.html
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