聚能射流侵彻
Fig.3 The numerical model in simulation Material Models. In calculation model, the shell of charge is 45 steel while the liner material respectively are titanium alloy, mild steel and Cu, Johnson-cook material model is adopt to simulate the dynamic response of material with large deformation under high strain rate and temperature changing. The main stress is: (1) ó = ( A + Bε n )(1 + c ln(ε * )(1 − (T *)m ) Here, σ is dynamic yield stress, εn is effective plastic strain, ε* is effective plastic strain ratio, T* is correlation temperature, A is static yield stress, B is strain hardening coefficient, c is correlation coefficient of strain rate, m is correlation coefficient of temperature. The explosive charge is Comp. B, and JWL EOS was employed to describe the explosive detonation and energy release process, it assumes the detonation front spreads at constant speed. The detonation products pressure p is
Advanced Materials Research Vols. 148-149
745
Fig.1 Schematic model of shaped charge
Fig.2 Schematic model of multi-layer target
Numerical Model. During the jet formation and penetration into multi-layer process, liner is crushed by detonation products, while the concrete of multi-layer is shear damaged. All relative material has serious deformation. With a purely Lagrange or Euler algorithm cannot describe the whole action process accurately. So this paper uses the Euler-Lagrange coupling algorithm which coupling calculates the jet formation and penetration into multi-layer process. The simulation model is created (see Fig. 3), the shaped charge was meshed in Euler area while the multi-layer model was created use Lagrange grid with local refined mesh size. Problem in present paper is considered as symmetric, the shaped charge and target is half modeled. To show the free expanding of detonation products, the flow out boundary was defined at the edge of Euler area. Gauge A is defined to get the stress variation of surface concrete which penetrated by the jet. The standoff Sd is 0.8 Dk.
Numerical Study of Shaped Charge Jet Formation and Penetration into Multi-layer with Different Liner Material Yan long Kang a, Jian wei Jiang b, Shu you Wang, Jian bing Men
All rights reserved. No part of contents of this paper may be reproduced or transmitted in any form or by any means without the written permission of TTP, . (ID: 138.253.100.121, University of Liverpool, Sydney Jones Library, Liverpool, United Kingdom-29/08/13,08:30:00)
(State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, BeiBiblioteka ing 100081, China)
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kangyanl@, bbitjjw@
Keywords: liner material; shaped charge; titanium alloy; numerical simulation;
Abstract. This paper investigates the penetration performance of shaped charge against multi-layer target. A titanium alloy liner of shaped charge is proposed in order to obtain large perforated hole. Jet formation and penetrating into multi-layer target was calculated by hydro code AUTODYN. For different liner material include titanium alloy, mild steel and Cu, the explosion energy conversion, jet tip velocity and jet length, also the penetration performance are studied. It is found that the kinetic energy of jet is larger and the shape of jet is podgier when the liner material is titanium alloy, the perforated hole diameter on multi-layer improved 20% compare with the mild steel and Cu liner, the numerical simulation is good agreement to experimental results. Introduction The anti-runway munitions is one kind of effective mean to attack the hard multi-layer target such as airport runway, which makes use of front shaped charge to produce perforated hole with the later following warhead and following blasting. How to make a large perforated hole produced by front shaped charge is the important problem in order to ensure the later warhead following up. Through changing the liner cone angle, liner thickness and the type of explosive charge can improve the diameter of perforated hole to a certain extent but is not enough. Currently, research [1,2] on liner material make it possible to study the large perforated hole in hard target. Although mild steel and Cu liner can make greater penetration performance as the large depth, the lack of diameter can not produce big perforated hole. Some scholars succeed in producing a big perforated hole by means of research on liner with energetic material[3]. However, there are some difficult problems on complex manufacturing processes. This paper presents an approach of producing a big penetrating hole on multi-layer by using titanium alloy liner. The numerical simulation on jet formation and penetration into target by shaped charge which uses titanium alloy, mild steel and Cu liner are studied in AUTODYN [4]. Comparing and analyzing the differences of energy conversion, tip vilocity and length of jet on each liner material. The differences of perforated hole diameter is validated by experiment. The conclusions can be the references of anti-runway warhead engineering designs. Calculation Model Structure Model. The model of shaped charge is a typical structure as shown in Fig. 1. It consists of liner, explosive charge and shell. The charge diameter Dk is 130 mm, the length to diameter ratio L/D is 0.8 and the shell thickness σ1 is 0.025 Dk. The liner is hemispherical shape and variable shell thickness. The top liner thickness σ2 is 0.045 Dk. The detonation point is at the bottom of the explosive charge. Fig. 2 is the simplified model of the multi-layer structure [5]. It consists of surface concrete, base surface poor concrete and bottom surface soil. The surface thickness is 350mm and the base surface thickness is 250mm.
聚能射流侵彻混凝土靶板的工程计算方法研究
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弹 箭 与 制 导 学 报
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E! 侵彻孔径的计算
当射流侵 彻 混 凝 土 介 质 时 ! 在 碰 撞 点! 射流 粒子与介质作用后 ! 在后续粒 子的作 用 下 将向 四 周流动 ! 此时射流粒子将消耗自身的 能 量 以克 服 靶板阻力 ! 并产 生 一 定 孔 径 " 同时向四周流动的 该离心力所产 生 的 惯性 力 粒子将产生一离心力 ! 将使已形成的孔 径 进 一 步 膨 胀 # 因 此! 最终的孔 径将由两部分组成 ! 一部分是 射流克 服 靶 板阻 力 所产生的孔径 ! 一部分是介质惯性膨 胀 增 加的 孔 径! 总的孔径是这两部分之和 # E+ $! 克服靶板阻力产生的孔径 假设 $ & 混凝土介质为均匀的各项同性的弹塑性 % % 材料 " & 混凝土介质在作用区范围的流动认为是 % ! 不可压缩的 ’ 稳定的 ’ 无粘性的 " & 混凝土介质对流动区的流体压力假设为 % U % ! U ( ) 8? 2(! ! / ! ( 是中 心 切 线 方 向 与 对 称 轴 之 间 ! 的夹角 ! 该压力垂直作用到流体上 ! 4 是向四周流 如图 % 所示 # 动的射流粒子中心线半径 ! % &在 , # S !
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聚能射流对靶板侵彻的数值仿真
兵 工 自 动 化
Ｏｒ ｄｎａｎｃ ｎｄｕｓ ｒ ｕｔ ｅＩ ｔｙ Ａ ｏｍ ａｔｏｎ ｉ
２０１ ０ｌ ０．
２ （） ９ １
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聚能射 流对靶 板 侵彻 的数 值仿 真
崔 军 ， 徐 峰 ， 李 向 荣 （ 甲 兵 工 程 学 院 兵 器 工 程 系 ， 北 京 １０ ７ ） 装 ００ ２
摘要 ：利 用 ＡＵＴ ＤＹＮ非 线性 动 力学分析 软 件 ，采 用 Ｊ ｈ ｓｎＣ ｏ 动 态本 构模 型和 多物 质 Ｅ ｌｒ算法 ，对 某子 Ｏ ｏ ｎｏ ｏ ｋ ｕｅ 母 弹的 子弹 聚 能射 流 形成 、侵 彻 钢板 过程 进行 了数 值 仿真 ，得到 与 试验 结 果相 近的 聚 能射 流形 成和 侵彻 的 物理 现 象 和规律 ，验 证 了该 模 型和数 值 模拟 的合 理 性 ，为 该弹 的测 试 和鉴 定提 供 一些 理论依 据 ，对 聚能破 甲战斗部 的工程设
聚能射流侵彻装甲钢的计算分析
关键词 ： 爆炸力学 ； 聚Fra bibliotek能射 流 ； Ａ Ｔ Ｏ Ｓ — Ｍ模 型 ； 数 值 模 拟
中图分类号 ： ０３ ８ ５ ； Ｔ Ｊ ４ １ ３ ． ２ 文献标志码 ： Ａ
Ｃａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ Ｊ ｅ ｔ Ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ
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第３ ３卷
第 １ 期
弹
箭
与
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Ｖ０ １ ． ３ ３ ＮＯ． １
Ｆ ｅ ｂ ２ ０ｌ ３
２ ０ １ ３ 年 ２ 月
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《聚能射流侵彻退锚机理及技术研究》范文
《聚能射流侵彻退锚机理及技术研究》篇一一、引言随着现代战争的复杂性和激烈性不断增加，防护技术的研发成为国家安全的重要组成部分。
其中，聚能射流技术因其具有强大的侵彻能力和高效的打击效果，被广泛应用于各种防护和反防护作战中。
本文将针对聚能射流侵彻退锚机理进行深入研究，并探讨相关技术的研究进展和应用前景。
二、聚能射流侵彻退锚机理聚能射流是一种特殊的动能弹头技术，通过特定结构的药型罩使炸药爆炸产生的能量聚焦形成高密度的金属射流。
这一射流具有极强的穿透能力和破坏力，能够迅速穿透目标并造成严重破坏。
在侵彻退锚过程中，聚能射流的作用机制主要体现在以下几个方面：1. 聚能射流的成型与加速聚能射流的成型与加速是侵彻退锚的关键过程。
当药型罩内的炸药爆炸时，产生的能量迅速聚焦并形成高密度的金属射流。
这一射流在极短的时间内获得极高的速度和动能，为后续的侵彻退锚提供强大的动力。
2. 侵彻过程聚能射流在高速运动过程中，通过强大的动能和形状优势，迅速穿透目标表面，并在内部形成空腔效应。
这种空腔效应不仅能够破坏目标的结构，还能进一步加剧其内部损伤。
3. 退锚过程在侵彻过程中，聚能射流会遇到目标内部的锚定装置（如锚杆、锚链等）。
由于聚能射流的强大动能和冲击力，这些锚定装置会受到严重的破坏或松动。
一旦锚定装置失效，目标结构将无法稳定，进而产生退锚现象。
退锚过程中，目标结构的破坏和松动将进一步加剧，从而降低其整体防护能力。
三、技术研究进展针对聚能射流侵彻退锚机理，国内外学者进行了大量的研究，并取得了一系列重要的技术成果。
以下为相关技术研究进展的简要概述：1. 材料研发为了提高聚能射流的侵彻能力和抗干扰性，研究人员不断探索新型材料的应用。
例如，采用高强度合金材料制作药型罩和射流体，以提高其抗力和穿透能力。
此外，新型的炸药配方和能量控制技术也被广泛应用于提高聚能射流的性能。
2. 结构设计优化针对聚能射流的成型与加速过程，研究人员对药型罩的结构进行了优化设计。
聚能射流水中侵彻行为的实验研究
聚能射流水中侵彻行为的实验研究
近年来，随着科技的发展，聚能射流的用量不断增加，它主要应用于金属成型
处理、石油炼油和其他工业领域。
然而，由于聚能射流风险增大，推动其安全使用是一个非常重要的主题。
因此，开展聚能射流器水中侵彻行为的实验研究变得非常必要。
本研究旨在探究聚能射流器在水深超出2.0m的情况下的侵彻行为。
将钢双重
壁管作为射流器的主体材料，以及三种长度（L=3.3m，L=3.9m和L=4.5m）进行实
验研究。
射流器平台由潜水传感器和船舶轴承实现，以保证射流器具有良好的稳定性和可控性。
为确定实验参数对射流器侵彻行为的影响，研究团队将实验参数包括液体深度、速度、流量和压力中每个参数变换一次，记录其与射流器侵彻行为相关的测量数据，并采用响应水面分析（RDA）的快速反应模式分析算法，以剖析实验参数对射流器
侵彻行为的影响，并寻求合理设计参数。
经过8组实验，最终实验结果表明，在四种实验参数的改变下，其中可见液体
深度是确定聚能射流器侵彻行为的主要参数，且侵彻效果最优时，即可达到最低阻力和最高射流能力，并获得最高的侵彻性能。
综上所述，本研究论证了聚能射流器在水中侵彻行为，并找到了使它达到最佳
性能标准的实验参数。
这些研究结果为聚能射流器制造和操作提供了重要参考，有助于推动聚能射流器的安全使用。
聚能金属射流形成及侵彻过程中的动态变形研究
聚能金属射流形成及侵彻过程中的动态变形研究聚能射流的形成和侵彻问题,因涉及到材料的动态超塑性变形而具有十分重要的现实意义。
射流的微观分析一直是射流研究的薄弱环节,而这恰恰是揭示射流动态超塑性变形的重要方法。
本文设计了回收射流及杵体的实验,结合理论计算与数值模拟,得到了钢板在侵彻过程中应力波和动态超塑性变形对靶板宏观力学性能和微观组织的影响,并对射流形成中动态超塑性变形引起的温度及微观组织的变化进行量化分析。
首先,论文设计了杵体回收实验,利用沙子对杵体进行回收并分析其微观组织,结合对药型罩压垮时应力波和应变造成的材料温度变化的分析,得出药型罩在压垮形成射流前就能够发生动态超塑性变形这一结论。
其次,针对射流侵彻会造成靶板硬化这一宏观物理问题,文章利用数值模拟得到了传入靶板应力波的压力大小,以此为基础分别计算了两种应力波--冲击波和等熵波造成的靶板硬度变化情况,结合靶板变形产生的硬化效果,在与侵彻后靶板的实测硬度对比后可以判断射流在侵彻时向靶板传入的应力波为等熵波而不是冲击波,而等熵波也是造成靶板发生硬化的主要因素。
材料的宏观特性由其微观组织决定的,因此接下来本文对侵彻后的钢靶进行了微观分析。
由扫描电镜(SEM)的观察发现孔壁附近0.2mm内的铁素体为等轴晶(动态再结晶的典型特征),其后则为普通塑性变形引起的挤压变形状态。
微观硬度的测量也证实了SEM的观察结果。
通过对变形的铁素体宽度的测量,可以估算出距侵彻孔壁不同距离处钢靶的应变情况,以此可将钢靶分为动态超塑性区、大塑性变形区、小塑性变形区和基体。
最后本文利用设计的射流回收实验得到了侵彻孔壁上的射流附着层并对其进行分析。
利用球缺形药型罩可以得到较低速度的射流,该射流在侵彻挤压钢靶的过程中速度会迅速下降,最终附着在孔壁上。
附着前射流处于高应变率的变形过程中,附着后由于冷却时间很短(<0.7s),温度对其微观形貌的影响不大,因此侵彻孔壁上的射流附着层较好的保持了射流运动时的微观形貌。
聚能射流侵彻钢纤维混凝土靶板数值模拟研究
摘 要 为确定激光 切割工艺对 Ｔ Ｃ ４ 钛合金 板材疲劳 性能 的影 响， 对其进行激光切割试验 ， 从切缝表面形貌和元素成分变 化、 热 影响 区及微观组 织 、 试 件 的疲 劳性能及疲 劳断 口等方 面进行 了研 究 。结果表 明 ： 激 光切割 Ｔ Ｃ ４ 钛合金 的切缝 表面
存 在大量熔融金 属凝 固后形成 的沟槽和微观裂纹 ， 激光切 割产生的热影响 区构成 了疲 劳源区 ， 导致 激光切割试件的疲劳 寿命 大幅下降 ； 激光切割工艺应用在对零 件疲劳寿命有一定要求 的领域里 时 ， 应采取一定措施去除切割热影割影 响研究
武伟超 ’ ， 王永 军’ ， 张新娟 ， 王俊彪 ， 魏 生 民’
（ １ ． 西北工业大学 陕西省数字化制造工艺技术研究 中心 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ； ２ ． 西安飞机工业有 限责任公 司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
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Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． ６ Ｎ ｏ ｖ ． ， ２ ０１ ３
网 络 出版 地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ＆ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ３ ３ ． １ ３ ３ １ ． Ｔ Ｊ ． ２ ０ １ ３ １ １ ０ ５ ． １ ３ ４ ７ ． ０ ０ ２ ． ｈ ｔ ｍｌ
《聚能射流侵彻退锚机理及技术研究》范文
《聚能射流侵彻退锚机理及技术研究》篇一一、引言随着现代战争技术的飞速发展，武器装备的研制与改进成为国家安全的重要保障。
其中，聚能射流技术以其独特的侵彻能力和破坏效果，在军事领域中得到了广泛的应用。
聚能射流侵彻退锚机理及技术研究，对于提升武器装备的作战效能、增强国家安全具有重要意义。
本文将重点探讨聚能射流侵彻退锚的机理，以及相关的技术研究。
二、聚能射流侵彻退锚机理聚能射流侵彻退锚机理主要涉及射流的形成、传播及侵彻过程。
聚能射流是通过特定形状的装药结构，在爆炸过程中形成高速、高密度的金属射流，具有极强的侵彻能力和破坏效果。
1. 射流的形成与传播聚能射流的形成与传播过程，主要依赖于装药结构的特殊设计。
在爆炸过程中，装药结构中的能量迅速释放，形成高速、高密度的金属射流。
这一过程涉及到了物理学、化学等多个领域的原理。
2. 侵彻过程及退锚机理聚能射流的侵彻过程，主要是指射流在目标物体内部传播、破坏的过程。
在侵彻过程中，射流通过高速度和高密度的特点，破坏目标的结构，实现侵彻。
而退锚机理，则是指聚能射流在侵彻过程中，通过特定的方式将目标物体的锚定机构破坏，从而实现退锚。
三、聚能射流技术研究聚能射流技术研究主要包括装药结构设计、射流形成与控制、侵彻能力提升等方面。
1. 装药结构设计装药结构的设计是聚能射流技术的关键。
合理的装药结构能够有效地提高射流的传播速度和密度，从而提高聚能射流的侵彻能力。
目前，研究人员正在通过优化装药结构的设计，进一步提高聚能射流的性能。
2. 射流形成与控制射流的形成与控制是聚能射流技术的核心。
研究人员通过实验和数值模拟等方法，研究射流的形成过程及传播规律，从而实现对射流的有效控制。
这包括对装药结构、爆炸过程等多个环节的精确控制。
3. 侵彻能力提升提升聚能射流的侵彻能力是研究的重点。
研究人员通过优化装药结构、改进材料性能、提高制造工艺等方法，提高聚能射流的侵彻能力和破坏效果。
同时，也在研究如何将聚能射流与其他武器系统相结合，以实现更高的作战效能。
聚能射孔弹射流侵彻钢靶数值仿真研究
工
品
２ｏ ０ ９年 ｌ 月 ２
Ｉ ＴＡ ０Ｒ ＮＩＩ Ｔ Ｓ＆Ｐ ０ Ｅ ＨＮ ＣＳ ＹＲ Ｔ Ｃ Ｉ
２０ ０９年第 ６ 期
文章编号 ：１０ —４ ０（ ０ ９） ６０ ３ —４ ０ ３ １８ ２ ０ ０ —０ ９０
聚 能 射 孑 弹 射 流 侵 彻 钢 靶 数 值 仿 真研 究 Ｌ
李 万全 ，徐文新 ，赵 云涛 ，李必红 ，闫洁 ，周 明
（ 国兵 器 工 业 第 ２ ３ 究 所 ，陕 西 中 １研 西 安 ，７ ０ ６ ） １０ １
摘
要 ：利用Ａ ＹＳＬ — Ｙ 有限元分析软件对聚能射孔弹的射流形成 、侵彻钢靶过程进行了数值仿真研究， ＮＳ ／ＳＤ ＮＡ
揭示 了射流侵彻过程中发生的一些物理力学现象及机械效应 ，并进行 了仿真结果验证试验。结果表明 ，计算结果与射
ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ｎ ｔ ｔ ｎ ｉｔ ｅ ｌ ａ ｇ ｔ ｒ ａ ｒ ｄｏ ｔ ｓ ｎｅｋ ｎ ｓ ｆ ｈ ￣ ｓ ｈ ｎ ｍｅ ａａ ｄ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｆｅ ｔ ｕ ｉ ｇｔ ｅ ｏ ｍａｉ ｎ ｅ ｅｒ ｉ ｏ ｓ ｅ ｒ ｅ ｅｃ ｒｉ ｕ， ０ １ ｉｄ ｙ ｃ ｅ ｏ ｎ ｃ ａ ｉａ ｃ ｒ ｏ ａｏ ｎ ｔ ｔ ｗｅ ｅ ｏｐ ｐ ｎ ｅ ｄ ｎ ｈ
１ 数 值 仿真 计 算模 型 的建立
１ １ 数值计算 方法的选择 ．
聚能射流的形成过程进行求解。 而数值仿真可以对炸 药的爆轰 、 药型罩的压垮及射流的形成等过程有一个
比较全面完整 的描述 ，同时能揭示射 流形成 、侵彻过
程 中的一些物理力学 细节及效应 ， 对试 验结果 的分析
收 稿 日期 ：２ ０—０ １ ０ ９１—０
聚能射流对运动体斜侵彻的仿真研究
聚能射流对运动体斜侵彻的仿真研究
在现代在战争中，尤其是在近代的局部战争中，随着空袭导弹的飞速发展，大量的具有战略意义的目标移入地下，地下目标的防护也越来越坚固，但同时各国也研制了大量的能够侵入到地下的钻地弹。
按照现有技术条件对重要军事目标进行加固，也难以抵抗大量精确制导武器的侵彻破坏作用。
在这种背景下，近程反导防御作为保护己方目标的最后一道屏障，显得格外重要，而反导效率的高低直接影响最终的胜败。
目前有关近程反导的战斗部中主要以破片形式的动能拦截为主，如聚焦战斗部、可控离散杆战斗部、定向战斗部等，对深侵彻钻地战斗部的毁伤作用效果较差。
聚能射流具有高能量、速度快、侵彻效果好的特点，若采用该类型战斗部将会极大的提高近程反导的效率。
本文以深侵彻弹为目标，对影响金属射流性能的因素进行了详细的分析研究，在分析国内外有关聚能装药的基础上，并结合本文运动靶板对射流侵彻影响的因素，利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对上述条件为基础，进行仿真计算，对仿真结果进行对比分析，选择一种对运动体斜侵彻效果相对较好的药型罩结构。
模拟结果表明，靶板的运动对射流的侵彻产生严重的影响；在一定的破甲战斗部条件下，靶板的速度越高，对射流侵彻的影响越大；在靶板速度一定的条件下，锥角为110°的圆锥形药型罩形成的射流对运动体的侵彻效果最好。
本论文的工作为发展反深侵彻钻地武器提供一定的参考依据，同时也可为近程反导研究提供了相关思路和办法。