本文對緊湊型末敏彈爆炸成型彈丸(Explosively Formed Penetrator,以下簡稱EFP)戰(zhàn)斗部的成型方式與結(jié)構(gòu)設計進行了研究。 首先,對有內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)存在的EFP戰(zhàn)斗部成型機理進行了分析。由于內(nèi)嵌部分敏感器件對EFP戰(zhàn)斗部裝藥內(nèi)的爆轟波傳播有阻隔作用,爆轟波傳播過程中會在內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)的邊緣進行偏轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)后的爆轟波呈喇叭狀作用于藥型罩,造成了藥型罩上各處微元的運動情況差異。根據(jù)絕熱爆轟理論、格尼假設、有效裝藥理論與爆轟波作用于金屬結(jié)構(gòu)的半經(jīng)驗公式,對藥型罩上微元的運動情況進行分析,可以定性分析藥型罩以何種可能的方式進行壓合。 其次,對緊湊型末敏彈EFP戰(zhàn)斗部中內(nèi)嵌構(gòu)件對成型的影響進行了分析。內(nèi)嵌構(gòu)件對成型帶來的影響主要包括兩個方面：一是內(nèi)嵌大直徑敏感器件包覆結(jié)構(gòu)改變了爆轟波的形狀,使得藥型罩壓合過程中的徑向壓合速度大增；二是波導管結(jié)構(gòu)的存在需要藥型罩頂部開孔,當喇叭狀爆轟波在彈體軸線處匯聚、壓垮波導管后,部分爆轟產(chǎn)物會從藥型罩開孔處高速溢出,沖刷開孔處金屬材料。內(nèi)嵌構(gòu)件的直徑變化造成了藥型罩的壓合存在較大的差異,本文提出內(nèi)外球面錯位布局球缺藥型罩結(jié)構(gòu),通過改變藥型罩母線質(zhì)量分...

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 末敏彈布局與EFP戰(zhàn)斗部的結(jié)構(gòu)設計
        1.2.2 新材料在EFP戰(zhàn)斗部藥型罩上的應用
        1.2.3 EFP戰(zhàn)斗部的成型理論
    1.3 內(nèi)嵌敏感器件緊湊型EFP戰(zhàn)斗部設計中的問題
    1.4 本文研究內(nèi)容與方法
2 緊湊型EFP成型機理
    2.1 點起爆條件下的PER理論表述
    2.2 內(nèi)嵌常規(guī)隔板的EFP成型機理
        2.2.1 向外掃掠爆轟波影響區(qū)域
        2.2.2 向內(nèi)掃掠爆轟波影響區(qū)域
    2.3 緊湊型EFP成型機理
        2.3.1 EFP戰(zhàn)斗部基本結(jié)構(gòu)
        2.3.2 第一次偏轉(zhuǎn)爆轟波影響區(qū)域
        2.3.3 第二次偏轉(zhuǎn)爆轟波影響區(qū)域
        2.3.4 藥型罩微元壓合運動時間
    2.4 EFP戰(zhàn)斗部內(nèi)有效裝藥的劃分
        2.4.1 有效裝藥區(qū)間的劃分與計算
        2.4.2 有內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)條件下有效裝藥修正
    2.5 爆轟產(chǎn)物絕熱膨脹理論
        2.5.1 爆轟產(chǎn)物對微元的推動作用
        2.5.2 爆轟產(chǎn)物體積比的計算
        2.5.3 基于格尼方法的壓合速度計算
    2.6 內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)的影響及差異分析
        2.6.1 爆轟波對藥型罩微元作用角度差異
        2.6.2 有效裝藥分布差異
        2.6.3 藥型罩微元拋射角度差異
        2.6.4 藥型罩微元速度分布差異
        2.6.5 微元壓合時序分析
    2.7 基于壁厚調(diào)控方法的藥型罩設計與分析
        2.7.1 基于函數(shù)控制方法的壁厚設計
        2.7.2 基于球面相對位置的壁厚設計
        2.7.3 基于穩(wěn)定性考慮的結(jié)構(gòu)改進
    2.8 本章小結(jié)
3 內(nèi)嵌敏感器件對EFP成型影響的數(shù)值模擬
    3.1 仿真模型的參數(shù)設置
    3.2 內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對成型的影響
        3.2.1 嵌入結(jié)構(gòu)對EFP成型的影響
        3.2.2 藥型罩頂部開孔對成型的影響
        3.2.3 波導管材質(zhì)與壁厚對成型的影響
        3.2.4 內(nèi)嵌包覆結(jié)構(gòu)直徑對成型的影響
    3.3 藥型罩邊緣結(jié)構(gòu)改進
        3.3.1 適口徑藥型罩的邊緣處理
        3.3.2 次口徑藥型罩邊緣處理
        3.3.3 弧錐藥型罩的尾裙結(jié)構(gòu)
        3.3.4 藥型罩邊緣卷弧結(jié)構(gòu)與搭接設計
    3.4 本章小結(jié)
4 藥型罩結(jié)構(gòu)因素交互作用分析與優(yōu)化
    4.1 有內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)藥型罩的基本參數(shù)選擇范圍
        4.1.1 有內(nèi)嵌器件等壁厚藥型罩參數(shù)選擇
        4.1.2 有內(nèi)嵌器件變壁厚藥型罩參數(shù)選擇
    4.2 均勻設計方法的引入
    4.3 弧錐結(jié)合罩結(jié)構(gòu)因素間的交互作用
        4.3.1 結(jié)構(gòu)因素確定與均勻設計方案
        4.3.2 仿真結(jié)果與初步分析
        4.3.3 基于回歸分析的交互作用研究
        4.3.4 最優(yōu)化方案的仿真分析
    4.4 錯位布局藥型罩結(jié)構(gòu)因素間的交互作用
        4.4.1 結(jié)構(gòu)因素確定與均勻設計方案
        4.4.2 仿真結(jié)果與初步分析
        4.4.3 基于回歸分析的交互作用研究
        4.4.4 最優(yōu)化方案的仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
5 有內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)EFP戰(zhàn)斗部的實驗研究
    5.1 實驗器材與靶道布置
        5.1.1 測量手段與靶道布置
        5.1.2 EFP戰(zhàn)斗部通用結(jié)構(gòu)件
    5.2 內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)對EFP成型的影響實驗分析
        5.2.1 內(nèi)嵌敏感器件導致的過度拉伸問題
        5.2.2 內(nèi)嵌敏感器件導致的層疊壓合問題
    5.3 弧錐結(jié)合罩有內(nèi)嵌EFP戰(zhàn)斗部實驗分析
    5.4 錯位布局罩有內(nèi)嵌EFP戰(zhàn)斗部實驗分析
    5.5 本章小結(jié)
6 鉭鎢合金用于全翻轉(zhuǎn)成型EFP的研究
    6.1 錯位布局鉭鎢合金罩EFP的仿真預期
    6.2 內(nèi)外球面錯位布局鉭鎢合金罩的制備
    6.3 實驗器材與靶場布置
    6.4 實驗結(jié)果與分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)語
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果



本文編號：3847963