發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 13:17

　　 為了為某外貿(mào)迫擊炮彈通用觸發(fā)引信設(shè)計(jì)提供參數(shù)參考,運(yùn)用非線性有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)引信隔爆狀態(tài)下的安全性、迫擊炮彈對(duì)土壤的侵徹規(guī)律和迫擊炮彈對(duì)水面射擊時(shí)彈頭引信前沖過(guò)載規(guī)律問(wèn)題進(jìn)行了仿真研究,得到了不同威力雷管爆炸時(shí)引信隔爆安全距離、迫擊炮彈在土壤中運(yùn)動(dòng)軌跡和迫擊炮彈對(duì)土壤以及水面射擊時(shí)引信前沖過(guò)載規(guī)律。通過(guò)對(duì)不同裝藥密度和藥量雷管在隔爆位置爆炸過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了不同威力雷管爆炸時(shí)對(duì)引信體的沖擊規(guī)律。雷管爆炸時(shí)會(huì)對(duì)周圍的約束產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊作用,表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子上雷管孔徑顯著增大,雷管上方蓋板也發(fā)生巨大變形,但引信體無(wú)明顯結(jié)構(gòu)破壞,也無(wú)破片產(chǎn)生和飛出。雷管的爆炸產(chǎn)生的能量有一部分是消耗在了對(duì)周圍約束體的膨脹做功方面。不同威力雷管會(huì)有不同的隔爆安全距離,通過(guò)仿真計(jì)算得到了四種威力的雷管對(duì)應(yīng)的隔爆安全距離。通過(guò)對(duì)迫擊炮彈以10種落角、不同著速侵徹半無(wú)限厚土壤進(jìn)行仿真計(jì)算,得到了迫擊炮彈在土壤中運(yùn)動(dòng)軌跡及其引信前沖過(guò)載規(guī)律。隨著落角、著速的變化,彈丸會(huì)產(chǎn)生不同的跳彈情況。在同一著速下,落角越小,彈丸越容易發(fā)生跳彈現(xiàn)象,落角越大,彈丸對(duì)土壤的侵徹深度越大。同一落角下,彈丸在土壤中的侵徹行程隨著速的增大而增大。彈丸引信在不同落角時(shí)加速度變化趨勢(shì)大體相同,都是隨著彈體的侵入土壤先變大達(dá)到峰值后再減小,峰值約為1000g～14000g,其達(dá)到最大過(guò)載值的時(shí)刻約為1～4 ms。通過(guò)對(duì)迫擊炮彈以不同著速、不同落角對(duì)水面射擊時(shí)的過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了迫擊炮彈對(duì)水面射擊時(shí)引信的正面水壓以及前沖過(guò)載規(guī)律。迫擊炮彈撞擊水面瞬間其頭部會(huì)受到巨大的沖擊壓力,入水時(shí)的著速不同,其受到的壓力峰值也會(huì)不同。當(dāng)著速為150 m/s-300 m/s時(shí),其受到的壓力峰值最大可達(dá)0.43 GPa。彈丸侵徹入水時(shí),同一落角下,著速越大,其引信的前沖過(guò)載數(shù)值也越大；同一著速下,落角越大前沖過(guò)載數(shù)值越大。通過(guò)研究彈丸對(duì)水面射擊引信前沖過(guò)載規(guī)律可知,彈丸前沖過(guò)載與彈丸著速的二次方成正比例關(guān)系,與彈丸入水沖擊時(shí)的落角成正弦函數(shù)關(guān)系。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TJ431
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外迫擊炮彈引信研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外迫擊炮彈引信發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)迫擊炮彈引信發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外引信隔爆安全性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 引信隔爆安全性
        1.3.2 典型的隔爆機(jī)構(gòu)
        1.3.3 隔爆安全性研究現(xiàn)狀
    1.4 彈丸對(duì)土壤的侵徹問(wèn)題研究現(xiàn)狀
    1.5 彈丸碰擊水面問(wèn)題研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 引信隔爆安全性仿真研究
    2.1 引言
    2.2 引信雷管基本知識(shí)
        2.2.1 針刺雷管
        2.2.2 火焰雷管
        2.2.3 沖擊片雷管
    2.3 雷管作用機(jī)理
        2.3.1 雷管炸藥種類
        2.3.2 炸藥的反應(yīng)過(guò)程
        2.3.3 理想爆轟條件下的爆速
        2.3.4 沖擊波在介質(zhì)中傳播特性
    2.4 炸藥的沖擊起爆判據(jù)
    2.5 引信隔爆安全性模型建立
        2.5.1 問(wèn)題描述
        2.5.2 雷管炸藥量的確定
        2.5.3 有限元模型
        2.5.4 材料選擇
    2.6 雷管爆炸對(duì)引信體強(qiáng)度的影響
        2.6.1 雷管爆炸過(guò)程
        2.6.2 雷管爆炸后引信體的變形
        2.6.3 引信中其它零件變形情況
    2.7 隔爆狀態(tài)下雷管爆炸對(duì)導(dǎo)爆管的影響
        2.7.1 幾何模型分析
        2.7.2 仿真結(jié)果分析
    2.8 本章小結(jié)
3 迫擊炮彈對(duì)土壤目標(biāo)侵徹規(guī)律仿真研究
    3.1 引言
    3.2 彈丸侵徹土壤原理
        3.2.1 運(yùn)動(dòng)條件
        3.2.2 彈丸結(jié)構(gòu)
        3.2.3 侵徹介質(zhì)對(duì)彈丸的阻力
        3.2.4 彈丸在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.5 空腔膨脹理論
    3.3 有限元模型
        3.3.1 有限元幾何模型
        3.3.2 材料模型
    3.4 仿真結(jié)果及分析
        3.4.1 迫擊炮彈侵徹土壤的軌跡
        3.4.2 迫擊炮彈侵徹土壤引信前沖過(guò)載
    3.5 本章小結(jié)
4 迫擊炮彈對(duì)水面射擊時(shí)引信過(guò)載規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 流固耦合方法
    4.3 任意拉格朗日-歐拉算法(ALE)理論
        4.3.1 基本控制方程
        4.3.2 材料時(shí)間導(dǎo)數(shù)
    4.4 彈丸入水理論
        4.4.1 平板垂直入水沖擊載荷
        4.4.2 彈丸入水運(yùn)動(dòng)方程
    4.5 彈丸入水沖擊模型建立
        4.5.1 彈丸入水過(guò)程分析
        4.5.2 研究問(wèn)題描述
        4.5.3 有限元模型
        4.5.4 材料模型
    4.6 計(jì)算結(jié)果及分析
        4.6.1 仿真結(jié)果可信性驗(yàn)證
        4.6.2 水域的濺射效應(yīng)及空泡現(xiàn)象
        4.6.3 彈丸引信部分前沖過(guò)載
        4.6.4 彈丸速度衰減規(guī)律
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論
    5.2 需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張曉玲;華菊仙;;“打了就跑”的120毫米迫擊炮[J];現(xiàn)代軍事;2006年03期

2 許貴君;丁玉奎;儲(chǔ)俊;周志強(qiáng);;報(bào)廢迫擊炮彈燒毀處理[J];裝備環(huán)境工程;2009年03期

3 伍苗;;埃及新式120毫米迫擊炮[J];現(xiàn)代兵器;1985年08期

4 陸建偉;;對(duì)奧地利82毫米迫擊炮結(jié)構(gòu)淺析[J];現(xiàn)代兵器;1985年09期

5 楊瓏瓏;;迫擊炮彈增程研究帶來(lái)的問(wèn)題[J];現(xiàn)代兵器;1989年02期

6 樊孝才;;90年代迫擊炮發(fā)展的展望[J];現(xiàn)代兵器;1990年01期

7 方震康;;國(guó)外迫擊炮技術(shù)的新發(fā)展[J];現(xiàn)代兵器;1990年01期

8 寧明昌;馬巖章;;迫擊炮的新發(fā)展[J];現(xiàn)代兵器;1991年04期

9 衛(wèi)錦萍;;未來(lái)迫擊炮的發(fā)展趨勢(shì)[J];現(xiàn)代兵器;1992年10期

10 陳光輝;美陸軍為靈巧迫擊炮挑選炮彈[J];彈箭技術(shù);1995年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬杰;某迫擊炮的炮口流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 楊博;智能迫擊炮彈的非線性控制技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

3 司志檜;某迫擊炮動(dòng)態(tài)特性分析與彈炮配合間隙優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2016年

4 何亞軍;基于脈沖修正的某迫彈外彈道特性研究[D];南京理工大學(xué);2016年

5 殷永亮;外貿(mào)迫擊炮彈通用觸發(fā)引信相關(guān)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

6 馬冬云;輕型迫擊炮榴彈研制[D];南京理工大學(xué);2006年

7 徐鳳軍;迫擊炮自動(dòng)前裝填技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2014年

8 羅正;迫擊炮軟后坐技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

9 呂愛(ài)平;某迫擊炮彈及其隔爆型彈頭觸發(fā)引信相關(guān)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

10 李智軍;某迫擊炮彈電子時(shí)間引信安全和解除保險(xiǎn)裝置設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2839221