预制破片战斗部破片飞散的数值研究

摘要

预制破片战斗部的爆炸过程是一个非常复杂的过程。通过理论方法进行分析很难得到预期的结果，如果采用试验的方法，将消耗大量的时间和成本。随着计算机技术的不断更新发展，数值模拟方法在战斗部设计过程中发挥越来越重要的作用。因此，本文将用数值模拟的方法对预制破片战斗部进行数值模拟。
　　本文运用三维有限元分析软件 ANSYS/LS-DYNA对不同形状、不同材料预制破片战斗部进行数值模拟。通过后处理软件LS-PrePost输出不同破片在爆轰作用下的飞散状态、速度-时间变化曲线、分速度等结果。而后通过数据处理得到不同形状、不同材料预制破片的速度稳定值和飞散方向角，进行相应的对比分析。并结合理论计算验证和算例试验结果对比，证明了数值模拟计算的合理性。然后，运用破片速度衰减公式对预制破片在飞行13m后的存速进行估算，并以此计算结果进行不同预制破片侵彻靶板的数值模拟实验，通过后处理软件LS-PrePost得到不同预制破片侵彻靶板的应力图、速度衰减曲线、开孔尺寸等结果。对比不同破片的仿真结果，分析得出预制破片各自的优缺点，为今后的战斗部设计和破片选用提供一定的依据。

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第一章 绪论

1.1 破片战斗部简介

1.2 研究的目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 破片基础理论

2.1 破片形成理论

2.2 破片静态飞散特性

2.3 破片初速

2.4 破片在空气中的速度衰减

2.5 破片毁伤效能

2.6 本章小结

第三章 不同形状、不同材料预制破片的仿真与分析

3.1 ANSYS/LS-DYNA软件介绍

3.2 战斗部实体结构确定

3.3 三种不同形状预制破片数值模拟结果及分析

3.4 三种不同材料预制破片数值模拟结果及分析

3.5 不同预制破片模拟仿真计算结果对比分析

3.6 数值仿真结果、理论计算与试验算例分析

3.7 本章小结

第四章不同形状、不同材料预制破片侵彻靶板的数值模拟与分析

4.1 模型建立

4.2 不同预制破片速度衰减计算

4.3 不同形状预制破片侵彻6mm钢靶板的数值模拟

4.4 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的研究成果

致谢