某多功能戰(zhàn)斗部威力性能研究
發(fā)布時間：2021-08-13 10:38
對地攻擊型無人機已成為現(xiàn)代戰(zhàn)場中最重要的空中作戰(zhàn)武器之一。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場目標的多元化,傳統(tǒng)功能單一的武器已無法滿足作戰(zhàn)需求及毀傷效能,簡化武器體系,發(fā)展兼具破甲、殺傷等功能于一體的多功能武器已成為必然趨勢。本文采用數(shù)值模擬和試驗相結合的方法對某無人機平臺上搭載的小長徑比多功能戰(zhàn)斗部的破甲毀傷和破片殺傷威力的影響因素進行研究,并對該戰(zhàn)斗部結構參數(shù)進行優(yōu)化,使其滿足威力要求。首先,對該多功能戰(zhàn)斗部的破甲威力進行研究。介紹了聚能射流成型、侵徹理論以及破甲威力的影響因素。建立多功能戰(zhàn)斗部有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA軟件模擬了藥型罩錐角、壁厚、內(nèi)圓弧半徑以及炸高參數(shù)對射流成型質(zhì)量以及破甲威力的影響過程,并根據(jù)仿真得出的相關規(guī)律對多功能戰(zhàn)斗部結構參數(shù)進行優(yōu)化。其次,對多功能戰(zhàn)斗部的破片殺傷威力進行研究。對破片形成機理、破片初速與存速、破片飛散角度以及殺傷威力等進行理論分析,得出破片衰減速度公式。并在上章優(yōu)化好的模型基礎上,通過數(shù)值模擬研究裝藥種類、起爆點位置和起爆方式等因素對破片飛散的影響規(guī)律;模擬單個預制破片對Q235鋼靶的侵徹過程,得出破片貫穿靶板的極限穿透速度。然后對小長徑比多功...
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
金屬射流形成的定常理論計算示意圖
中北大學學位論文9從藥型罩頂端到底端，其壓合速度逐漸降低。圖2-2金屬射流形成的準定常理論計算示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofquasisteadytheoreticalcalculationofmetaljetformation射流和杵體的速度分別為vj、vs，射流和杵體的質(zhì)量分別為mj、ms，罩頂半錐角為α，壓垮角為β，變形角為σ，射流的壓垮速度為v0�？赏茖С鋈缦玛P系：j0vvcsccos22（2-5）0vvsecsin22s（2-6）j1mm1cos2（2-7）s1mm1cos2（2-8）0000sinsin1tan/tancossintantan/xvvxvv（2-9）2.1.4軸對稱一般理論為提高PER理論的通用性，1973年Behrmann等人針對球形和喇叭形藥型罩及球形和喇叭形爆轟波下所形成的射流進行理論計算。其射流速度方程仍與PER理論相同，即j0vvcsccos22（2-10）設ε（x）為某點處爆轟波陣面法線與藥型罩外表面切線的夾角，如圖2-3所示。于是可以泰勒角關系式為
中北大學學位論文100cos()sin2vxD（2-11）010tan()()rrxxxx（2-12）22001T(x)(xx)(rr)D（2-13）10r(x)r(x)V(x)t(x)T(x)cos(x)(x)（2-14）0z(x)xV(x)t(x)T(x)sin(x)(x)（2-15）式中，r1為x處的藥型罩半徑；r0和x0為起爆點坐標；T為爆轟波陣面到達x處藥型罩的時間；t是x處藥型罩運動到某一半徑r處的時間；z是與x相應的坐標。在任意給定時間t，壓合角的正切可以通過r對z的偏導數(shù)求得。圖2-3一般化軸對稱聚能裝藥射流計算圖Fig.2-3jetcalculationofgeneralaxisymmetricshapedcharge壓合角的表達式為"1000"1000tantan()/cos()tan1/tan()sin()rVVVTrVVVT（2-16）其中
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同類型預制破片速度衰減規(guī)律及迎風面積的修正[J]. 全嘉林,苗潤源,梁爭峰. 爆破器材. 2019(06)
[2]Real-time calculation of fragment velocity for cylindrical warheads[J]. David Felix,Ian Colwill,Elias Stipidis. Defence Technology. 2019(03)
[3]Parametric study of single confined fragment launch explosive device[J]. Pankaj K.Choudha,A.Kumaraswamy,Kusumkant D.Dhote. Defence Technology. 2019(02)
[4]起爆方式對預制破片飛散性能影響的數(shù)值模擬研究[J]. 史志鑫,尹建平. 兵器裝備工程學報. 2018(12)
[5]曲率半徑對聚焦戰(zhàn)斗部影響的數(shù)值仿真[J]. 苗春壯,梁增友,鄧德志,梁福地,王明廣. 兵工自動化. 2018(12)
[6]預制破片對復合毀傷元戰(zhàn)斗部發(fā)散角的影響[J]. 董曉亮,李文彬,沈曉軍. 爆破器材. 2018(06)
[7]起爆點位置對破片飛散方向的影響研究[J]. 李松楠,張國偉,崔小杰,韓文斌. 兵器裝備工程學報. 2018(11)
[8]雙層預制破片爆轟驅動早期行為研究[J]. 宋玉江,周濤,沈飛,王輝. 火炸藥學報. 2018(03)
[9]爆轟驅動預制破片的正交分布技術[J]. 袁建飛,沈飛,王輝,蘇健軍. 科學技術與工程. 2018(06)
[10]預制破片侵徹均質(zhì)裝甲鋼的極限穿透速度[J]. 趙麗俊,焦志剛,李曉婕,黃曉杰,趙東志,朱小平,唐輝,王昌富,田振,喻薪寧. 爆炸與沖擊. 2018(01)
碩士論文
[1]無人機對地攻擊仿真平臺開發(fā)及效能評估研究[D]. 王超.南昌航空大學 2017
[2]預制破片戰(zhàn)斗部對圓管目標侵徹規(guī)律與毀傷效能研究[D]. 朱桂利.南京理工大學 2016
[3]預制破片戰(zhàn)斗部破片飛散的數(shù)值研究[D]. 盧世杰.中北大學 2015
[4]小長徑比裝藥結構形成聚能侵徹體的研究[D]. 梁少雷.中北大學 2013
[5]預制破片毀傷效能數(shù)值仿真研究[D]. 王瑤.中北大學 2012
[6]導引頭對某單兵破甲戰(zhàn)斗部威力的影響研究[D]. 劉建榮.中北大學 2012
[7]小口徑破榴多功能彈藥終點效應影響因素研究[D]. 陳文剛.南京理工大學 2011
[8]預制破片戰(zhàn)斗部爆炸威力場數(shù)值模擬分析[D]. 韓夫亮.吉林大學 2008
[9]小口徑破甲戰(zhàn)斗部破甲穩(wěn)定性的工藝研究[D]. 程明強.南京理工大學 2008
[10]聚能裝藥破甲侵徹深度與穿孔直徑多目標優(yōu)化設計研究[D]. 周權.南京理工大學 2007
本文編號：3340273
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
金屬射流形成的定常理論計算示意圖
中北大學學位論文9從藥型罩頂端到底端，其壓合速度逐漸降低。圖2-2金屬射流形成的準定常理論計算示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofquasisteadytheoreticalcalculationofmetaljetformation射流和杵體的速度分別為vj、vs，射流和杵體的質(zhì)量分別為mj、ms，罩頂半錐角為α，壓垮角為β，變形角為σ，射流的壓垮速度為v0�？赏茖С鋈缦玛P系：j0vvcsccos22（2-5）0vvsecsin22s（2-6）j1mm1cos2（2-7）s1mm1cos2（2-8）0000sinsin1tan/tancossintantan/xvvxvv（2-9）2.1.4軸對稱一般理論為提高PER理論的通用性，1973年Behrmann等人針對球形和喇叭形藥型罩及球形和喇叭形爆轟波下所形成的射流進行理論計算。其射流速度方程仍與PER理論相同，即j0vvcsccos22（2-10）設ε（x）為某點處爆轟波陣面法線與藥型罩外表面切線的夾角，如圖2-3所示。于是可以泰勒角關系式為
中北大學學位論文100cos()sin2vxD（2-11）010tan()()rrxxxx（2-12）22001T(x)(xx)(rr)D（2-13）10r(x)r(x)V(x)t(x)T(x)cos(x)(x)（2-14）0z(x)xV(x)t(x)T(x)sin(x)(x)（2-15）式中，r1為x處的藥型罩半徑；r0和x0為起爆點坐標；T為爆轟波陣面到達x處藥型罩的時間；t是x處藥型罩運動到某一半徑r處的時間；z是與x相應的坐標。在任意給定時間t，壓合角的正切可以通過r對z的偏導數(shù)求得。圖2-3一般化軸對稱聚能裝藥射流計算圖Fig.2-3jetcalculationofgeneralaxisymmetricshapedcharge壓合角的表達式為"1000"1000tantan()/cos()tan1/tan()sin()rVVVTrVVVT（2-16）其中
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同類型預制破片速度衰減規(guī)律及迎風面積的修正[J]. 全嘉林,苗潤源,梁爭峰. 爆破器材. 2019(06)
[2]Real-time calculation of fragment velocity for cylindrical warheads[J]. David Felix,Ian Colwill,Elias Stipidis. Defence Technology. 2019(03)
[3]Parametric study of single confined fragment launch explosive device[J]. Pankaj K.Choudha,A.Kumaraswamy,Kusumkant D.Dhote. Defence Technology. 2019(02)
[4]起爆方式對預制破片飛散性能影響的數(shù)值模擬研究[J]. 史志鑫,尹建平. 兵器裝備工程學報. 2018(12)
[5]曲率半徑對聚焦戰(zhàn)斗部影響的數(shù)值仿真[J]. 苗春壯,梁增友,鄧德志,梁福地,王明廣. 兵工自動化. 2018(12)
[6]預制破片對復合毀傷元戰(zhàn)斗部發(fā)散角的影響[J]. 董曉亮,李文彬,沈曉軍. 爆破器材. 2018(06)
[7]起爆點位置對破片飛散方向的影響研究[J]. 李松楠,張國偉,崔小杰,韓文斌. 兵器裝備工程學報. 2018(11)
[8]雙層預制破片爆轟驅動早期行為研究[J]. 宋玉江,周濤,沈飛,王輝. 火炸藥學報. 2018(03)
[9]爆轟驅動預制破片的正交分布技術[J]. 袁建飛,沈飛,王輝,蘇健軍. 科學技術與工程. 2018(06)
[10]預制破片侵徹均質(zhì)裝甲鋼的極限穿透速度[J]. 趙麗俊,焦志剛,李曉婕,黃曉杰,趙東志,朱小平,唐輝,王昌富,田振,喻薪寧. 爆炸與沖擊. 2018(01)
碩士論文
[1]無人機對地攻擊仿真平臺開發(fā)及效能評估研究[D]. 王超.南昌航空大學 2017
[2]預制破片戰(zhàn)斗部對圓管目標侵徹規(guī)律與毀傷效能研究[D]. 朱桂利.南京理工大學 2016
[3]預制破片戰(zhàn)斗部破片飛散的數(shù)值研究[D]. 盧世杰.中北大學 2015
[4]小長徑比裝藥結構形成聚能侵徹體的研究[D]. 梁少雷.中北大學 2013
[5]預制破片毀傷效能數(shù)值仿真研究[D]. 王瑤.中北大學 2012
[6]導引頭對某單兵破甲戰(zhàn)斗部威力的影響研究[D]. 劉建榮.中北大學 2012
[7]小口徑破榴多功能彈藥終點效應影響因素研究[D]. 陳文剛.南京理工大學 2011
[8]預制破片戰(zhàn)斗部爆炸威力場數(shù)值模擬分析[D]. 韓夫亮.吉林大學 2008
[9]小口徑破甲戰(zhàn)斗部破甲穩(wěn)定性的工藝研究[D]. 程明強.南京理工大學 2008
[10]聚能裝藥破甲侵徹深度與穿孔直徑多目標優(yōu)化設計研究[D]. 周權.南京理工大學 2007
本文編號：3340273
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