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摘要:该研究主要针对破甲战斗部的炸药粒度对药柱破甲威力的影响进行了分析研究以及试验对比,分析了不同炸药粒度对破甲威力产生影响的原因。
关键词:破甲战斗部;压药工艺;数值仿真;试验。
引言
随着装甲防护技术的发展,对破甲的威力也提出了更高的要求。二代的炸药、复合药型罩的发展,大大提升了破甲战斗部的威力。破甲战斗部也一直存在破甲威力不稳定的问题。本研究通过同种装药结构,控制破甲战斗部炸药粒度的方式,研究炸药粒度对破甲战斗部威力及稳定性的影响。
1 装药模型数值仿真
1.1 装药几何模型及有限元模型
本研究装药结构采用Φ135mm口径装药,聚能装药结构如图1所示,装药采用聚黑-2(8701),药柱密度1.70g/cm3。
运用ANSYS Explicit Dynamics软件对上面装药结构建模并导入AUTODYN-2D软件进行网格划分,因为此装药结构具有轴对称性,建立2D轴对称模型,射流形成过程中采用欧拉网格划分。
1.2 材料模型及状态方程的选取
炸药选取聚黑-2,爆轰过程采用JWL材料模型和EOS状态方程,隔板和药型罩均采用Multilinear Hardening 材料模型和Shock状态方程,靶标为RHA,采用Von Mises材料模型和Shock状态方程,其中侵蚀为Geometric Strain模型。下表为聚黑-2的状态方程参数。
2 计算结果分析
2.1 射流形成分析
采用Autodyn进行仿真计算,药型罩材料选用CU-OFHC,炸药为JH-2,靶板材料选用RHA。依据仿真结果显示,可穿透1050mmRHA靶标,等效1155mm45钢。
3 不同炸药粒度试验对比
为了验证不同炸药粒度对破甲威力的影响,试验药柱采用相同的装药结构,分为a、b两组试验。a组试验,药柱炸药使用未过筛的8701炸药,粒度为:0.4mm~4mm;b组试验,药柱炸药使用过12目筛后的粗颗粒炸药,粒度为:1.2mm~4mm。装药工艺为压装药,试验炸高均为600mm。
下面是试验方式及结果:
4 结论
通过试验对比不同炸药粒度的药柱破甲威力,在相同条件下,粒度较大的一组破甲威力及稳定性较粒度较小的一组,威力更好且稳定性也更好。分析原因为,在压装药过程中,粒度较大的炸药在模具中流动更好,密度一致性较未筛药的要更好,对破甲战斗部的破甲威力和稳定性有一定提升。
参考文献:
[1]张国伟,徐立新,张秀艳,等.终点效应及靶场试验:[M].北京:北京理工大学出版社,2009
[2]华恭,欧林尔,等.弹丸作用和设计理论[M].北京:兵器工业出版社,1994
[3]翁配英,任国民,等.弹药靶场试验[M].北京:兵器工业出版社,1995
[4]蒋建伟,张谋,门建兵,等.小口径榴弹自然破片形成的数值仿真[J].弹箭与制导学报,2009,29(1):114-117
[5]朱亮,李慧子,王晓鸣,等.炸药材料性能参数对JPC成型的影响[J].四川兵工学报,2011,32(3):13-16
作者簡介 杨梦瑶(1993-12),女,汉族,山东潍坊。助理工程师,大学本科。主要研究方向:弹药武器。
关键词:破甲战斗部;压药工艺;数值仿真;试验。
引言
随着装甲防护技术的发展,对破甲的威力也提出了更高的要求。二代的炸药、复合药型罩的发展,大大提升了破甲战斗部的威力。破甲战斗部也一直存在破甲威力不稳定的问题。本研究通过同种装药结构,控制破甲战斗部炸药粒度的方式,研究炸药粒度对破甲战斗部威力及稳定性的影响。
1 装药模型数值仿真
1.1 装药几何模型及有限元模型
本研究装药结构采用Φ135mm口径装药,聚能装药结构如图1所示,装药采用聚黑-2(8701),药柱密度1.70g/cm3。
运用ANSYS Explicit Dynamics软件对上面装药结构建模并导入AUTODYN-2D软件进行网格划分,因为此装药结构具有轴对称性,建立2D轴对称模型,射流形成过程中采用欧拉网格划分。
1.2 材料模型及状态方程的选取
炸药选取聚黑-2,爆轰过程采用JWL材料模型和EOS状态方程,隔板和药型罩均采用Multilinear Hardening 材料模型和Shock状态方程,靶标为RHA,采用Von Mises材料模型和Shock状态方程,其中侵蚀为Geometric Strain模型。下表为聚黑-2的状态方程参数。
2 计算结果分析
2.1 射流形成分析
采用Autodyn进行仿真计算,药型罩材料选用CU-OFHC,炸药为JH-2,靶板材料选用RHA。依据仿真结果显示,可穿透1050mmRHA靶标,等效1155mm45钢。
3 不同炸药粒度试验对比
为了验证不同炸药粒度对破甲威力的影响,试验药柱采用相同的装药结构,分为a、b两组试验。a组试验,药柱炸药使用未过筛的8701炸药,粒度为:0.4mm~4mm;b组试验,药柱炸药使用过12目筛后的粗颗粒炸药,粒度为:1.2mm~4mm。装药工艺为压装药,试验炸高均为600mm。
下面是试验方式及结果:
4 结论
通过试验对比不同炸药粒度的药柱破甲威力,在相同条件下,粒度较大的一组破甲威力及稳定性较粒度较小的一组,威力更好且稳定性也更好。分析原因为,在压装药过程中,粒度较大的炸药在模具中流动更好,密度一致性较未筛药的要更好,对破甲战斗部的破甲威力和稳定性有一定提升。
参考文献:
[1]张国伟,徐立新,张秀艳,等.终点效应及靶场试验:[M].北京:北京理工大学出版社,2009
[2]华恭,欧林尔,等.弹丸作用和设计理论[M].北京:兵器工业出版社,1994
[3]翁配英,任国民,等.弹药靶场试验[M].北京:兵器工业出版社,1995
[4]蒋建伟,张谋,门建兵,等.小口径榴弹自然破片形成的数值仿真[J].弹箭与制导学报,2009,29(1):114-117
[5]朱亮,李慧子,王晓鸣,等.炸药材料性能参数对JPC成型的影响[J].四川兵工学报,2011,32(3):13-16
作者簡介 杨梦瑶(1993-12),女,汉族,山东潍坊。助理工程师,大学本科。主要研究方向:弹药武器。