基于K装药的双层药型罩设计(2)

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1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本课题研究目的、手段和主要内容 3

2 基于K装药的药型罩射流成型工程模型 5

2.1 引言 5

2.2 假设条件 6

2.3 工程模型的建立 6

2.4 双层药型罩射流成形的简易工程模型 10

2.5 典型K装药及双层药型罩射流成型计算 10

2.6 小结 14

3 药型罩射流形成过程数值模拟 15

3.1 引言 15

3.2 算法选择 15

3.3 材料模型及参数 15

3.4 定义边界条件 16

3.5 建立模型 17

3.6 仿真结果 18

4 影响双层药型罩射流成型的主要因素分析 20

4.1 引言 20

4.2 不同厚度比对射流影响 20

4.3 材料配比对射流形成的影响 23

4.4 小结 25

5 聚能射流对靶板作用过程数值模拟 26

5.1 引言 26

5.2 建立射流侵彻靶板模型 26

5.3 结果分析 27

结论 29

致谢 30

参考文献 31

附录A 求解K装药结构药型罩射流速度的MATLAB程序 33

1 绪论

1.1 研究背景及意义

聚能装药战斗部在反装甲战斗中起到了越来越重要的作用。然而装甲在不断发展进步，对传统的聚能弹药就有了更高的要求，各种各样结构的聚能装药得到了广泛应用。为了提高聚能装药破甲的威力，满足一些在工程战斗中的应用，就需要在装药结构、药型罩材料、药型罩结构等方面做出一些改进。近些年，双层药型罩由于采用了新的材料和结构而成为国内外研究的重点之一。然而对于双层药型罩的射流形成，国内外都还没有成熟的理论，只有大量的仿真试验。Pugh等提出了一种非定常理论[1](即PER准定常理论)，很好地描述了小锥角单层药型罩的射流形成过程，在PER准定常理论的基础上进行延伸，可以推导出双层药型罩的准定常理论。Al/Ni材料作为一种含能结构材料，同时具有高强度和冲击释能特性，在物理性能方面，Al/Ni材料具有高熔点、高强度比等特性。而在化学反应特性方面，在不同的温度或冲击加载条件下，这种材料能发生化学反应并产生NiAl3，NiAl，Ni2Al3和Ni3Al等不同的反应产物，释放能量[2]。将含能结构材料作为药型罩材料能有效提高射流穿深，然而Al/Ni材料属于脆性材料，不利于形成射流，所以将这种材料用于双层药型罩的外罩以形成杵体部分，有利于增大射流的开孔直径和侵彻性能。K装药是一种新型的，高效的，低长径比的装药结构，具有装药量小、射流速度高和形成率高、侵彻威力强等特点。