對于接觸爆炸和近距離爆炸的情況,炸藥形狀、起爆點(diǎn)位置和產(chǎn)物噴射均會(huì)造成載荷空間分布復(fù)雜,給理論分析和工程應(yīng)用帶來困難。分別采用流固耦合方法和PBM方法對Nansteel近距離爆炸子彈拋擲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值仿真,結(jié)果表明PBM模型仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,而流固耦合模型仿真結(jié)果僅為實(shí)驗(yàn)值的70%左右.對于高度為3～10 cm的等長徑比TNT藥柱接觸爆炸仿真結(jié)果表明,中心點(diǎn)比沖量隨藥柱高度線性變化.對640 g和1 250 g等長徑比TNT藥柱仿真結(jié)果表明,爆心距的變化主要影響靶板中心點(diǎn)6 cm半徑內(nèi)的比沖量,基于量綱分析推導(dǎo)出了比沖量的經(jīng)驗(yàn)公式.

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【部分圖文】：

圖1Nansteel實(shí)驗(yàn)設(shè)置

Nansteel[13]通過實(shí)驗(yàn)方法研究了C4球型裝藥近距離爆炸下的比沖量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,整個(gè)實(shí)驗(yàn)場地被一塊金屬隔板分為兩個(gè)區(qū)域,左側(cè)為炸藥爆轟區(qū)域,右側(cè)為實(shí)驗(yàn)測量區(qū)域,測試子彈放置于隔板中央的孔洞中.當(dāng)左側(cè)的C4球形裝藥爆炸后,子彈在爆轟產(chǎn)物和沖擊波的作用下向右飛行,右....

圖2PBM仿真炸藥爆炸過程

PBM方法得到的子彈速度隨時(shí)間變化趨勢如圖3所示,在炸藥爆炸后,6枚子彈獲得速度,在100μs時(shí)子彈速度基本趨于穩(wěn)定,距離為5.08cm的子彈最終速度為134m/s,距離為7.62cm的子彈最終速度為61.3m/s,距離較遠(yuǎn)的4枚子彈速度介于13.0～37.3m/s之....

圖3PBM仿真子彈速度時(shí)間曲線

圖2PBM仿真炸藥爆炸過程同時(shí)使用Ls-dyna的流固耦合方法對Nansteel實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值仿真,即炸藥域和空氣域使用歐拉算法計(jì)算,子彈使用拉格朗日算法計(jì)算,兩者之間通過設(shè)置*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID關(guān)鍵字進(jìn)行耦合.炸藥選用JWL狀態(tài)方程[1....

圖4流固耦合仿真子彈速度時(shí)間曲線

流固耦合方法得到的子彈速度隨時(shí)間變化趨勢如圖4所示.在炸藥爆炸后,6枚子彈獲得速度,在100μs時(shí)子彈速度基本趨于穩(wěn)定,距離為5.08cm的子彈最終速度為90.1m/s,距離為7.62cm的子彈最終速度為43.2cm,距離較遠(yuǎn)的4枚子彈速度介于8～25m/s之間.將....

本文編號：3974752