基于正交设计方法的双锥罩结构优化设计

摘要

设计了一种双锥药型罩,借助数值模拟和实验手段研究其成形及侵彻机理,利用正交设计方法研究不同结构的射流成形性能.结果显示:该双锥罩在爆轰波作用下形成高速射流、翻转弹丸和杵体;小锥角2α显著影响射流头部速度;罩厚t'及大锥角2β高度显著性影响弹丸速度;最佳设计参数为:t'=0.14 cm、2α=50°、2β=135°、小锥角与大锥角罩口直径比N=0.4或0.5,其射流速度分别为6 613、6 839 m/s,弹丸速度分别为2 247、2 095m/s,侵彻钢靶深度分别为8.24、8.31 cm,开口孔径分别为2.12、2.08 cm.最终优化的双锥罩结构合理,既保证了射流速度,又大大提高了弹丸速度,射流和弹丸先后侵彻目标,达到双重毁伤的目的;在低密度装药和小炸高条件下侵彻效果较理想.