LS-DYNA展开式定向战斗部主装药殉爆研究(2)

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1 引言 1

1.1 课题研究背景 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 展开式定向战斗部概述 1

1.1.3 殉爆概述 2

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 展开式定向战斗部的国内外研究现状 3

1.2.2 定向战斗部殉爆的国内外研究现状 4

1.2.3 冲击波传播特性的国内研究现状 4

1.3 本论文的研究内容及方法 5

2 展开式定向战斗部主装药的殉爆数值模拟研究 6

2.1 几何模型 6

2.2 材料模型及状态方程 8

2.3主装药材料及状态方程参数的确定 9

2.4 数值仿真 11

2.4.1不同的隔爆层材料计算结果 11

2.4.2 不同的隔爆层厚度仿真结果 17

2.4.3 不同的主装药仿真结果 19

2.5 本章小结 20

3 理论计算 21

3.1 物理模型 21

3.2 基本假设 21

3.3 特征参数分析 22

3.3.1 隔爆层入射冲击波压力计算 22

3.3.2 冲击波在隔爆层中的衰减 23

3.3.3 冲击波在各分界面的理论计算 23

3.4 理论计算结果 25

3.4.1 不同厚度的隔爆层的计算结果 25

3.4.2 不同材料的隔爆层的计算结果 26

3.4.3 不同主装药的计算结果 27

3.5 本章小结 28

4 数值仿真与理论计算的对比 29

4.1 不同隔爆层厚度对比 29

4.2 不同隔爆层材料对比 30

4.3 不同主装药对比 30

4.4 总结 31

结论 33

致谢 34

参考文献 35

附录 37

1 引言

1.1 课题研究背景

1.1.1 研究背景

传统的防空导弹攻击目标时，其普通杀伤战斗部采用的是中心起爆方式，破片沿着径向均匀飞散时只有很少的一部分破片飞向目标毁伤的区域，绝大部分破片成为没用的破片，因此战斗部装药毁伤效率较低。为了解决这个问题，美国首先提出了定向战斗部的概念，即把战斗部炸药能量集中在某一方向，提高炸药能量利用率【1】。它能够改善破片的分布特性和提高战斗部对目标的杀伤威力，是一种新型的战斗部技术。

按照结构形式来分，定向战斗部有偏心起爆式、破片芯式、爆炸变形式、展开式和随动式等几种，每种定向战斗部所能达到的密度增益是不同的。偏心起爆式、爆炸变形式和随动式定向战斗部的密度增益不高，而破片芯式和展开式则具有很高的密度增益，能够满足定向战斗部高密度增益的发展需求。但破片芯式定向战斗部的装药能量利用率低，破片初速低，尽管有很高的密度增益，对目标毁伤效率的提高并不明显。而展开式定向战斗部不但具有很高的定向增益，还具有较高的装药能量利用率，对破片初速的增益也较明显。因此，研究展开式定向战斗部具有深刻的意义。