高速破片与爆炸冲击波对钢板联合作用的数值模拟分析

摘要

为研究爆炸冲击波与高速破片对钢板结构的联合作用特性,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展冲击波和高速破片对不同厚度的4340钢板联合作用数值模拟计算.分析了装药驱动预制破片的运动过程,探究了爆炸冲击波载荷单独作用、破片单独作用以及爆炸冲击波与破片耦合载荷作用下的钢板变形破坏情况和破坏效果增益.结果表明:爆炸冲击波对钢板的主要作用形式为钢板出现整体的挠度形变以及局部的大形变;破片群整体展开呈现对称布局,空间形态以抛物线形式散开,且冲击波遇到破片会发生反射和绕流现象,导致钢板结构所受的冲击波强度显著减小;高速破片与爆炸冲击波耦合作用具有叠加增强效应,能有效提升战斗部的综合毁伤能力和局部破坏能力.