预制破片战斗部对圆管目标侵彻规律与毁伤效能研究

摘要

本文针对预制破片战斗部对圆管类目标的侵彻效应，研究了圆柱形预制破片侵彻圆管的作用过程及其影响因素和规律，并分析了标准圆筒式预制破片战斗部对圆管的侵彻效能。
　　首先，研究了侵彻作用过程中圆管和预制破片的变形模式以及破片的侵彻弹道特性，建立了考虑破片着角的极限穿透速度计算公式，提出了计算破片偏转角的方法;基于有限元软件LS-DYNA研究了圆管和破片的变形情况以及破片侵彻弹道的偏转规律，并对极限穿透速度计算公式进行了修正。
　　其次，通过量纲分析法找出了影响极限穿透速度的无量纲参量，对跳弹的本质和影响因素进行了分析;数值模拟研究了各因素对极限穿透速度和临界跳弹角的影响，获得了破片长径比、圆管相对壁厚和破片着角对极限穿透速度的影响规律，发现破片长径比小于3.26、圆管相对壁厚为1、破片着角大于30°时对极限穿透速度影响明显，找出了不同破片方向角和初速条件下的临界跳弹角;设计预制破片侵彻圆管特性试验，研究了破片初速及着角对圆管损伤情况的影响，验证了理论计算结果和数值仿真规律。
　　最后，研究预制破片战斗部对圆管的毁伤效能。通过对预制破片战斗部的威力场计算得到了破片初速、飞散角等因素的分布规律，建立了弹目交汇模型，并采用专用程序分析了不同弹目条件下战斗部对圆管的毁伤情况。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文研究意义

1．2 预锈破片研究现状与发展方向

1．2．1 破片式战斗部发展简史

1．2．2 钨合金预制破片国内外研究现状

1．2．3 预制破片战斗部发展方向

1．3 圆管类目标侵彻研究概述

1．3．1 异形表面技术及偏航板技术简介

1．3．2 侵彻研究方法及技术途径

1．3．3 圆管类目标侵彻研究现状

1．4 本文研究的主要内容及工作

2 预制破片对圆管目标侵彻作用研究

2．1 引言

2．2 预制破片侵彻圆管目标理论分析模型

2．2．1 预制破片侵彻圆管目标过程分析

2．2．2 预制破片剩余速度计算

2．2．3 预制破片运动方向偏转分析

2．3 预制破片侵彻圆管目标数值模拟

2．3．1 仿真模型与研究方案

2．3．2 模型验证

2．3．3 仿真结果及分析

2．4 理论计算与数值仿真结果对比分析

2．5 本章小结

3 预制破片侵彻圆管目标影响因素及规律研究

3．1 引言

3．2 预制破片侵彻圆管影响因素理论分析

3．2．1 影响极限穿透速度的参量分析

3．2．2 跳弹现象及其影响因素分析

3．3 弹靶结构及作用条件对极限穿透速度的影响

3．3．1 破片长径比对极限穿透速度的影响

3．3．2 圆管相对壁厚对极限穿透速度的影响

3．3．3 破片着角对极限穿透速度的影响

3．4 弹靶作用条件对临界跳弹角的影响

3．4．1 方向角对侵彻过程的影响

3．4．2 破片初速对临界跳弹角的影响

3．5 本章小结

4 预制破片对圆管侵彻特性试验研究

4．1 引言

4．2 预制破片侵彻圆管试验设计

4．2．1 试验器材

4．2．2 试验布置

4．2．3 试验方案

4．3 试验结果及分析

4．3．1 正侵彻时圆管的损伤及极限穿透速度

4．3．2 不同着角预制破片对圆管的损伤

4．4 本章小结

5 预制破片战斗部对圆管毁伤效能研究

5．1 引言

5．2 预制破片战斗部威力场计算

5．2．1 破片质量分布及速度变化规律

5．2．2 预制破片空间分布及弹目交汇

5．3 破片场对圆管的毁伤作用

5．3．1 不同弹目距离处圆管的毁伤

5．3．2 战斗部偏航角对圆管毁伤的影响

5．3．3 战斗部俯仰角对圆管毁伤的影响

5．4 本章小结

6 结束语

6．1 主要工作与结论

6．2 本文的不足及今后研究工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况

攻读硕士学位期间参加的科学研究情况

攻读硕士学位期间学术成果获奖情况