- 上一篇：控制系统及国内外研究现状
- 下一篇：滑块端面几何精度检测技术的研究现状
近年来，许多学者对双锥罩射流的成型机理和毁伤性能进行了大量的研究。结果表明，双锥罩射流既能保证穿孔孔径又能提高侵深，并具有良好的后效。在炸药爆轰波的作用下，小锥角药型罩被压合形成高速聚能射流和速度相对较低的杵体，随着药型罩锥角不断增大，聚能射流的速度将减小，而杵体速度则相对增加。43292
国外关于双锥罩的研究较早，而且范围较广。M.Herd[12]发现，当半锥角接近75°时，射流和杵体的速度接近，将形成爆炸成形弹丸（EFP)。对于小锥角药型罩的射流成形理论研究已经十分成熟［13］。研究发现，小锥角罩只有不到1/3的质量形成了聚能射流，而其余大部分质量形成速度较低的杵体，极少部分则在稀疏波作用下飞散掉，杵体的速度通常只有几百米每秒，基本不具备侵彻能力。因此，若是能够充分利用药型罩的其余2/3质量，使这部分药型罩形成具有侵彻能力的弹丸，同时不降低射流速度，则能极大提高聚能装药的毁伤能力。双锥罩射流侵彻深度与射流的速度分布及射流状态有关。传统方法计算射流侵深都假定射流速度分布是单线性。Walters等建立了射流的侵彻计算模型，该模型提出了双锥罩射流在空间具有双线性速度分布[14]。在射流状态对侵深的影响方面，Held 以极限剩余射流速度为参数建立了连续射流与颗粒化射流状态下的侵深模型，得到一组典型的侵深炸高曲线[15]。即分析了任意装药分别在近距离形成连续射流、中等炸高处形成部分连续部分颗粒化射流以及大炸高下形成完全颗粒化的射流3种状态下对靶板的侵彻模型，不同炸高时射流侵深随时间变化曲线如图1.3所示。
不同炸高时射流侵深随时间变化曲线
国内对于双锥罩破甲战斗部的研究较晚，但也取得了显著成效。陈闯、李伟兵[2]等研究得出双锥罩射流侵彻深度与射流的速度分布及射流状态有关，并以冲击波影响分界点、双线性速度分布分界点、连续射流与断裂射流分界点，将双锥罩射流侵彻钢靶过程分为4个阶段如图1.3所示，并利用改进的PER理论计算双虚拟原点通过不同工况的计算得到了各分界点因素对射流侵深的影响，理论研究了同一双锥罩装药不同炸高下及改变上锥角、上锥高占罩高比例对射流侵深的影响规律。结合聚能射流与EFP的特点将药型罩设计成一种小锥角与大锥角相结合的双锥结构，并借助数值模拟和实验方法研究双锥药型罩在爆轰压力作用下的成形和侵彻机理。之后，采用正交优化设计方法研究具有不同结构参数的双锥罩对其成形性能的影响，最终获得最优化的双锥罩设计参数，进而对该双锥罩的侵彻性能进行数值模拟与实验研究，并对本文中数值模拟方法的可行性及模拟结果的精确性进行实验验证。易建坤等[16]将射流速度梯度推广到非线性情况，并基于虚拟原点方法对连续射流的侵彻深度进行了预测。王静等[17]利用Autodyn仿真软件计算了射流速度分布，并用最小二乘法拟合得到了虚拟原点。恽寿榕等[18]利用理论研究了射流状态对侵彻深度的影响，并得到侵彻后期断裂射流侵彻曲线与试验结果吻合较好。考虑双锥罩射流头部着靶速度远大于靶板声速，靶板中将会产生冲击波，且虚拟原点的计算需要仿真或试验进行确定，以预测射流侵彻能力。陈闯、李伟兵等[2]研究得出炸高对射流侵彻钢靶的效能具有重要影响（如图1.4）。炸高过小，射流未完全形成，侵彻能力受限，炸高过大会出现射流拉长与射流断裂的矛盾。:751!文~论`文/网www.751com.cn因此，国内许多学者对炸高的影响做了大量的研究，朱铭颉等[14]试验和数值模拟研究了炸高对柱锥结合罩聚能装药侵彻靶板的影响（如图1.5）。翟国峰等[20]研究了大炸高下射流的断裂及速度分布规律，得到了射流的侵彻能力主要取决于高速段。黄正祥等[21]对大炸高条件下聚能装药的药型罩进行了结构设计。