新型装药结构侵彻钢筋混凝土目标数值仿真

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现代反恐作战中,恐怖分子劫持人质后,常常会藏匿在坚固的墙体建筑后进行抵抗;在常规战争中,敌方许多有价值的目标(如:指挥所、桥梁、机场等)也都是由坚固的钢筋混凝土构建而成。无论是安全营救人质或是毁坏敌方目标,都需要可以有效毁伤墙体结构(通常是钢筋混凝土)的装备或技术手段。成型装药可以用来破坏钢筋混凝土结构,但是其作战效力还有些亟需改进的地方。在装药口径不变的情况下,如何更好地设计成型装药,使其对墙体的侵彻兼顾孔径与孔深,将可能极大地影响其作为破墙武器的发展。本文根据环形EFP对墙体开大孔方面的优势以及常规EFP对墙体有较深的侵彻的特点,设计了一种新型并联式的战斗部结构。由它同时生成环形EFP与传统(或中心)EFP,共同对钢筋混凝土靶进行侵彻,以期在保证开孔孔径的同时又能兼顾开孔孔深。考虑到球缺型药型罩易形成形态良好的EFP的规律,设计了环球缺型药型罩,用铁作材料,该药型罩轴向剖面内外圆心具有一定的径向偏斜量,使其形成形态稳定的环形EFP。同时,设计球缺型中心药型罩,采用延展性好的钽作材料,形成中心EFP。两个药型罩之间用泡沫塑料作隔板,避免内外爆轰波相互干扰。利用Workbench、Truegrid建模工具以及Ansys12.0集成的Autodyn数值模拟软件,首先对新型聚能装药战斗部的侵彻体成型进行了数值仿真,然后对药型罩壁厚、曲率半径及装药高度的变化对双EFP成型产生的影响进行了数值模拟和理论分析,最后对钢筋混凝土结构的目标特性和本构模型进行了简要介绍,并对新型聚能装药的毁伤效应进行了模拟分析,从而验证该设计方案的可行性。
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