侵徹單層和多層靶時戰(zhàn)斗部裝藥損傷及熱點生成機理研究
發(fā)布時間:2021-07-26 11:29
針對當(dāng)前鉆地戰(zhàn)斗部在復(fù)雜沖擊環(huán)境下裝藥安定性影響機制研究難題,采用裂紋摩擦、孔洞塌縮兩種熱點生成機制細(xì)觀模型,開展了侵徹單層和多層兩種典型靶板的戰(zhàn)斗部裝藥動態(tài)響應(yīng)、損傷演化及熱點生成對比研究。給出了戰(zhàn)斗部在單次或多次沖擊載荷下裝藥內(nèi)熱點產(chǎn)生的不同機理,并與戰(zhàn)斗部地面裝藥安定性試驗進(jìn)行了對比。結(jié)果表明:相比單層靶,侵徹多層靶時戰(zhàn)斗部經(jīng)受多次沖擊及姿態(tài)偏轉(zhuǎn),容易使裝藥內(nèi)產(chǎn)生損傷,發(fā)生裂紋摩擦或孔洞塌縮進(jìn)而導(dǎo)致熱點產(chǎn)生,多次沖擊環(huán)境使得裝藥頭部和尾部都為危險區(qū)域;通過不同侵徹速度、炸藥斷裂韌性、初始孔隙率等影響因素對比分析,發(fā)現(xiàn)降低應(yīng)力幅值、減少裝藥在殼體內(nèi)振蕩次數(shù)、提高炸藥材料自身強度性能、減少裝藥初始疵病,均是提高裝藥侵徹安定性有效手段。
【文章來源】:兵工學(xué)報. 2020,41(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
本構(gòu)模型計算結(jié)果和試驗結(jié)果對比圖
裂紋摩擦生熱以及含損傷孔洞塌縮生熱機制示意圖
在LS-DYNA軟件中建立了戰(zhàn)斗部和靶板模型(見圖3):單層靶為1 m厚,多層薄靶首層為0.3 m、其他層為0.2 m、層間隔3.0 m,兩種混凝土靶強度均為40 MPa;戰(zhàn)斗部長1.3 m,直徑?0.3 m.戰(zhàn)斗部裝藥損傷及熱點生成具體計算流程如圖4所示,根據(jù)含裂紋統(tǒng)計損傷的彈性-黏塑性本構(gòu)模型計算的裝藥單元應(yīng)力結(jié)果,將靜水壓力ps以及3個主應(yīng)力σ1、σ2、σ3用作微裂紋擴(kuò)展、裂紋面閉合狀態(tài)檢查、裂紋摩擦生熱計算;將靜水壓力ps用作孔洞塌縮及生熱計算;同時,單元內(nèi)裂紋擴(kuò)展通過損傷因子D關(guān)聯(lián)到彈性-黏塑性本構(gòu)模型中。PBX1炸藥熔化溫度取200℃、點火溫度取500℃,在分析裝藥安全性時,通過對比裝藥內(nèi)最高溫升和熔化溫度,如超過200℃則認(rèn)為存在產(chǎn)生熱點可能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高聚物粘結(jié)炸藥動態(tài)損傷破壞的數(shù)值刻畫[J]. 魏強,黃西成,陳剛,陳鵬萬. 兵工學(xué)報. 2019(07)
[2]一維應(yīng)力動態(tài)加載下戰(zhàn)斗部裝藥力學(xué)響應(yīng)預(yù)報模型[J]. 蔡宣明,張偉,徐鵬,高玉波,范志強. 兵工學(xué)報. 2019(04)
[3]PBX裝藥彈體侵徹混凝土薄板的數(shù)值模擬[J]. 張馨予,吳艷青,黃風(fēng)雷. 含能材料. 2018(01)
[4]含能材料中“熱點”的理論模擬研究進(jìn)展[J]. 鐘凱,劉建,王林元,張朝陽. 含能材料. 2018(01)
[5]沖擊加載和斜波加載下PBX炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)點火特性對比[J]. 王洪波,王旗華,盧永剛,梁斌. 高壓物理學(xué)報. 2017(01)
[6]炸藥裝藥侵徹靶板過程的點火機制分析[J]. 李媛媛,王曉峰,高立龍,賈憲振. 四川兵工學(xué)報. 2013(12)
[7]抗過載炸藥裝藥侵徹安全性試驗研究[J]. 李媛媛,高立龍,李巍,席鵬. 含能材料. 2010(06)
[8]侵徹過程沖擊載荷對裝藥損傷實驗研究[J]. 陳文,張慶明,胡曉東,白潤青. 含能材料. 2009(03)
[9]侵徹戰(zhàn)斗部裝藥抗過載技術(shù)研究[J]. 高金霞,趙衛(wèi)剛,鄭騰. 火工品. 2008(04)
博士論文
[1]固體火箭發(fā)動機機械撞擊載荷作用下安全性研究[D]. 陳廣南.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3303480
【文章來源】:兵工學(xué)報. 2020,41(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
本構(gòu)模型計算結(jié)果和試驗結(jié)果對比圖
裂紋摩擦生熱以及含損傷孔洞塌縮生熱機制示意圖
在LS-DYNA軟件中建立了戰(zhàn)斗部和靶板模型(見圖3):單層靶為1 m厚,多層薄靶首層為0.3 m、其他層為0.2 m、層間隔3.0 m,兩種混凝土靶強度均為40 MPa;戰(zhàn)斗部長1.3 m,直徑?0.3 m.戰(zhàn)斗部裝藥損傷及熱點生成具體計算流程如圖4所示,根據(jù)含裂紋統(tǒng)計損傷的彈性-黏塑性本構(gòu)模型計算的裝藥單元應(yīng)力結(jié)果,將靜水壓力ps以及3個主應(yīng)力σ1、σ2、σ3用作微裂紋擴(kuò)展、裂紋面閉合狀態(tài)檢查、裂紋摩擦生熱計算;將靜水壓力ps用作孔洞塌縮及生熱計算;同時,單元內(nèi)裂紋擴(kuò)展通過損傷因子D關(guān)聯(lián)到彈性-黏塑性本構(gòu)模型中。PBX1炸藥熔化溫度取200℃、點火溫度取500℃,在分析裝藥安全性時,通過對比裝藥內(nèi)最高溫升和熔化溫度,如超過200℃則認(rèn)為存在產(chǎn)生熱點可能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高聚物粘結(jié)炸藥動態(tài)損傷破壞的數(shù)值刻畫[J]. 魏強,黃西成,陳剛,陳鵬萬. 兵工學(xué)報. 2019(07)
[2]一維應(yīng)力動態(tài)加載下戰(zhàn)斗部裝藥力學(xué)響應(yīng)預(yù)報模型[J]. 蔡宣明,張偉,徐鵬,高玉波,范志強. 兵工學(xué)報. 2019(04)
[3]PBX裝藥彈體侵徹混凝土薄板的數(shù)值模擬[J]. 張馨予,吳艷青,黃風(fēng)雷. 含能材料. 2018(01)
[4]含能材料中“熱點”的理論模擬研究進(jìn)展[J]. 鐘凱,劉建,王林元,張朝陽. 含能材料. 2018(01)
[5]沖擊加載和斜波加載下PBX炸藥細(xì)觀結(jié)構(gòu)點火特性對比[J]. 王洪波,王旗華,盧永剛,梁斌. 高壓物理學(xué)報. 2017(01)
[6]炸藥裝藥侵徹靶板過程的點火機制分析[J]. 李媛媛,王曉峰,高立龍,賈憲振. 四川兵工學(xué)報. 2013(12)
[7]抗過載炸藥裝藥侵徹安全性試驗研究[J]. 李媛媛,高立龍,李巍,席鵬. 含能材料. 2010(06)
[8]侵徹過程沖擊載荷對裝藥損傷實驗研究[J]. 陳文,張慶明,胡曉東,白潤青. 含能材料. 2009(03)
[9]侵徹戰(zhàn)斗部裝藥抗過載技術(shù)研究[J]. 高金霞,趙衛(wèi)剛,鄭騰. 火工品. 2008(04)
博士論文
[1]固體火箭發(fā)動機機械撞擊載荷作用下安全性研究[D]. 陳廣南.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3303480
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