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4.2.3 破片飞散角的分析 33
5 结束语 35
5.1 完成的工作 35
5.2 主要结论 35
5.3 有待进一步研究的问题 35
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
1.1 预控破片战斗部简介
任何一种武器的设计，都要适应战场情况的发展变化和目标情况的变化。在现代战争中，破片杀伤战斗部得到广泛应用。破片杀伤战斗部是战斗部的主要类型之一，主要是在高能炸药爆炸作用下，形成大量高速破片，利用破片的高速撞击、引燃和引爆作用毁伤目标。可以用来杀伤有生力量(人、畜)、无装甲或轻型装甲车辆、飞机、雷达以及导弹等武器设备。
根据破片的生成途径，破片杀伤战斗部可分为自然、预控和预制破片战斗部3种类型。自然破片战斗部的破片是在爆轰产物作用下，壳体膨胀、断裂破碎而成，该类战斗部的特点是壳体既充当了容器又形成杀伤元素，材料的利用率较高，壳体较厚，爆轰产物泄露之前，驱动加速时间长，形成的破片初速高，但破片的大小不均匀，形状不规则，在空气中飞行时速度衰减快。预控破片战斗部采用壳体刻槽、炸药刻槽或增加内衬等技术措施，使壳体局部强度减弱，控制爆炸时的破裂部位，从而形成破片。这类战斗部的特点是形成的破片大小均匀，形状基本规则。预制破片战斗部的破片预先加工成型，嵌埋在壳体基体材料中或粘接在炸药周围的薄蒙皮上，炸药爆炸将其抛射出去，破片的形状有瓦片形、立方体、球形、短柱等，这类战斗部的特点是杀伤破片大小和形状规则，而且炸药的爆炸能量不用于分裂形成的破片，能量利用率高，杀伤效果好。
预控破片又称为半预制破片，常用的预控技术有壳体刻槽、装药表面刻槽等。壳体刻槽式杀伤战斗部应用应力集中的原理，在战斗部壳体内壁上刻有许多交错的沟槽，将壳体壁分成许多事先设定的小块，当炸药爆炸时，由于刻槽处存在应力集中，因而壳体沿刻槽处破裂，形成有规则的破片，破片的大小、形状和数量由沟槽的多少和位置来控制。刻槽的形状有V型、方形和锯齿形等(本文数值模拟的战斗部为U型槽和V型槽)。
1.2 研究的目的和意义
为使给定目标达到最佳破坏效果，自然破片战斗部产生的破片有许多过大；另一方面，大量的破片又过小，其侵彻能力太低，难于成功的攻击目标。尽管小破片有很多，但他们通常仅占总质量的很小一部分。相反数量较少的大破片占战斗部壳体质量的大部分。这种分布模式减少了有效破片数，因此命中目标的概率较低。
用一个给定的战斗部攻击某目标时，存在一个最佳破片尺寸，这种破片除了能提供足够的破片效果外，还应能给出数量充足的破片，保证较高的命中概率。根据下列公式
(1-1)
计算，仅当命中数n较高，并且破片的命中毁伤概率p较高时，才能给出较高的目标毁伤概率Z。由于这个原因，长期以来将战斗部壳体能产生尽可能规则和有效的破片数作为了追求的目标，把战斗部内表面或外表面刻槽可以实现这个目标。
1.3 国内外研究现状
1.4 本文的主要内容及工作
为了研究预控破片战斗部刻槽形状和深度对爆炸载荷作用下的破片杀伤威力的影响，本文采用AUTODYN软件建立预控破片战斗部有限元模型，用ANSYS/AUTODYN进行计算，并用Origin软件进行结果处理。在算法上，分别采用二文和三文有限元动力分析程序ANSYS/AUTODYN中的拉格朗日方法和自动面面接触算法对内刻槽预控破片战斗部进行了数值模拟。本文主要内容包括：
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