帶隔板聚能裝藥爆轟波傳播與應用研究
發(fā)布時間：2021-01-27 04:58
對反堅固目標而言,聚能裝藥是比較成熟的技術。根據(jù)毀傷元素劃分,聚能裝藥的類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）。盡管聚能裝藥技術已有幾十年的發(fā)展歷史,國內外許多專家已經(jīng)進行了深入細致的研究,但對于聚能裝藥結構中放置隔板后爆轟演化的控制機理沒有得到解決,制約了新型聚能裝藥技術的發(fā)展,因此成為了當前工作亟需解決的關鍵問題。聚能裝藥放置隔板一般有兩個方面的原因:一是為了獲得更高的初速度和更優(yōu)質的侵徹體,將隔板主動放置于戰(zhàn)斗部中,調整爆轟波波形使之與藥型罩的結構匹配,如K裝藥或某射流裝藥;二是為了提高裝藥結構的緊湊程度,將部分敏感器件包覆在一起置于戰(zhàn)斗部內部,如末敏彈戰(zhàn)斗部等。本文以帶隔板聚能裝藥為研究對象,采用理論計算和數(shù)值模擬相結合的方法開展了爆轟波相互作用的應用研究,得到了爆轟波波形演化規(guī)律及爆轟產(chǎn)物流場參數(shù)的變化規(guī)律;開展了隔板結構與SCJ、JPC和EFP裝藥中藥型罩之間匹配關系的數(shù)值模擬計算以及相應的試驗...
【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１三種聚能裝藥結構及其侵徹體外形??聚能裝藥中內置隔板后勢必減少了裝藥量，增加了加工工藝和裝配等方面的難度，??１??
１．２．１?ＣＪ?模型??１９世紀末Ｃｈａｐｍａｎ和Ｊｏｕｇｕｅｔ等人分別獨立提出了一個簡單卻令人信服的理論假??設，如圖１．２所示。該假設認為，化學反應是在無限薄層內迅速完成，將原始炸藥變成??完全反應的爆轟產(chǎn)物。因此在這個假設中不考慮爆轟中化學反應的詳細過程，爆轟波陣??面相當于把炸藥和爆轟產(chǎn)物分隔開的一強間斷面。這樣一來，在建立爆轟數(shù)學模型的時??候，就不必考慮化學反應的詳細過程，僅將化學反應的作用視為一個外加的能源，一個??復雜的爆轟過程就可以用比較簡單的沖擊波流體力學理論進行研宄。這種將爆轟波簡化??為化學反應的強間斷面的理論通常稱為Ｃｈａｐｍａｎ－Ｊｏｕｇｅｔ理論，簡稱Ｃ－Ｊ理論⑷。這是最??早建立在流體力學和熱力學基礎上的較為嚴格的爆轟理論，奠定了爆轟現(xiàn)象理論研宄的??基礎。??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，ａ爆轟波陣面前、后的物理量滿足質量、動量和能量守恒關系，在實??驗室坐標系中可以寫為：??ｐ０（Ｄ－ｕ０）?＝?／？，?（￡）－？，）?（１－１）??Ｐ〇?＋?Ｐ〇（Ｄ－ｕ０Ｙ?＝?ｐ
陳闖等人［４５］￣［４６］利用改進的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構的射流成形過程，計算了藥型罩壓垮角、??壓垮速度、射流速度和射流質量等成型參數(shù)（見圖１．６）。結果表明，帶隔板單錐罩和偏??心亞半球罩形成的射流質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??量堆積點位置降低了約２０％，射流質量占藥型罩質量提高了?１２．２％。??Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ?ｐｏｉｎｔ?－＿＿?｜?????０１１０?ｍｍ??圖１．６Ｋ裝藥結構簡圖［４６］??李如江等人利用ＬＳ－ＤＹＮＡ有限元軟件中的ＡＬＥ方法對帶隔板聚能裝藥射流的??形成過程進行了三維數(shù)值模擬研宄，計算結果表明，隔板使得爆轟波由球面波變成凹錐??１４??
本文編號：3002460
【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：141 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１三種聚能裝藥結構及其侵徹體外形??聚能裝藥中內置隔板后勢必減少了裝藥量，增加了加工工藝和裝配等方面的難度，??１??
１．２．１?ＣＪ?模型??１９世紀末Ｃｈａｐｍａｎ和Ｊｏｕｇｕｅｔ等人分別獨立提出了一個簡單卻令人信服的理論假??設，如圖１．２所示。該假設認為，化學反應是在無限薄層內迅速完成，將原始炸藥變成??完全反應的爆轟產(chǎn)物。因此在這個假設中不考慮爆轟中化學反應的詳細過程，爆轟波陣??面相當于把炸藥和爆轟產(chǎn)物分隔開的一強間斷面。這樣一來，在建立爆轟數(shù)學模型的時??候，就不必考慮化學反應的詳細過程，僅將化學反應的作用視為一個外加的能源，一個??復雜的爆轟過程就可以用比較簡單的沖擊波流體力學理論進行研宄。這種將爆轟波簡化??為化學反應的強間斷面的理論通常稱為Ｃｈａｐｍａｎ－Ｊｏｕｇｅｔ理論，簡稱Ｃ－Ｊ理論⑷。這是最??早建立在流體力學和熱力學基礎上的較為嚴格的爆轟理論，奠定了爆轟現(xiàn)象理論研宄的??基礎。??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，ａ爆轟波陣面前、后的物理量滿足質量、動量和能量守恒關系，在實??驗室坐標系中可以寫為：??ｐ０（Ｄ－ｕ０）?＝?／？，?（￡）－？，）?（１－１）??Ｐ〇?＋?Ｐ〇（Ｄ－ｕ０Ｙ?＝?ｐ
陳闖等人［４５］￣［４６］利用改進的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構的射流成形過程，計算了藥型罩壓垮角、??壓垮速度、射流速度和射流質量等成型參數(shù)（見圖１．６）。結果表明，帶隔板單錐罩和偏??心亞半球罩形成的射流質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??量堆積點位置降低了約２０％，射流質量占藥型罩質量提高了?１２．２％。??Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ?ｐｏｉｎｔ?－＿＿?｜?????０１１０?ｍｍ??圖１．６Ｋ裝藥結構簡圖［４６］??李如江等人利用ＬＳ－ＤＹＮＡ有限元軟件中的ＡＬＥ方法對帶隔板聚能裝藥射流的??形成過程進行了三維數(shù)值模擬研宄，計算結果表明，隔板使得爆轟波由球面波變成凹錐??１４??
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