基于微元法的偏心起爆战斗部破片初速计算方法

1

作者 刘恒言 梁争峰 +1 位作者 阮喜军 程淑杰 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期683-692,共10页

破片在目标方向上的初速分布是评估定向战斗部威力的重要因素之一,为此对偏心双线起爆下战斗部定向侧全域破片的初速计算方法以及相较于中心起爆的动能增益进行了研究。基于微元思想推导了定向侧周向不同位置处破片初速的计算方法,开展... 破片在目标方向上的初速分布是评估定向战斗部威力的重要因素之一,为此对偏心双线起爆下战斗部定向侧全域破片的初速计算方法以及相较于中心起爆的动能增益进行了研究。基于微元思想推导了定向侧周向不同位置处破片初速的计算方法,开展了战斗部静爆试验,并将实验结果与理论计算进行对比,同时结合战斗部数值模拟结果对轴向速度修正函数进行了拟合,依据现有研究对算法普适性进行了验证。结果表明:所提出公式适用于偏心双线起爆战斗部,理论计算与试验结果间的误差不超过4.8%,计算结果符合实际情况;拟合所得修正函数可对轴向不同方位破片的飞散初速进行预估;在战斗部参数变化时算法仍具有较好的普适性,计算误差小于7.11%;与中心起爆相比,采用夹角为60°的偏心双线起爆模式可使定向侧中心-30°~30°范围内破片总动能增加34.9%。 展开更多

关键词 微元法 定向战斗部 偏心起爆 破片初速 动能增益

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爆炸驱动下独立结构破片初速分析 被引量：1

2

作者 仝远 聂源 +2 位作者 李德贵 金桂玉 朱志鹏 《空天防御》 2024年第2期42-46,73,共6页

为预估独立结构破片受爆炸驱动下的初速特性,采用数值模拟方法得到不同驱动速度所需的装药量,并开展静爆试验。基于数值模拟方法构建了独立结构破片初速和相同装药载荷系数条件下Gurney速度间的函数关系,比较了装药高度和装药面积对破... 为预估独立结构破片受爆炸驱动下的初速特性,采用数值模拟方法得到不同驱动速度所需的装药量,并开展静爆试验。基于数值模拟方法构建了独立结构破片初速和相同装药载荷系数条件下Gurney速度间的函数关系,比较了装药高度和装药面积对破片初速的影响规律,独立结构破片速度约为对应Gurney速度的14%~18%;相同装药量条件下,增加装药面积较增加装药高度对破片初速的提升幅度可达28%以上。试验结果表明:数值模拟与试验测试结果吻合较好,最大误差在3.8%以内。研究结果可为独立结构破片初速和装药量设计提供参考。 展开更多

关键词 独立结构破片 爆炸驱动 破片初速 Gurney能量法

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无线分布式战斗部破片初速测试系统的设计

3

作者 褚佳乐 梁振刚 +2 位作者 赵蒙 姜道明 闫少骞 《装备制造技术》 2024年第7期156-160,共5页

随着作战环境的多样化和目标防护能力的增强,对战斗部的毁伤效能提出了更高的要求。破片初速是衡量战斗部毁伤效能的关键参数,对于精确评估和优化弹药的杀伤能力具有关键作用。战斗部破片初速的测量对于指导战斗部优化设计、提高武器系... 随着作战环境的多样化和目标防护能力的增强,对战斗部的毁伤效能提出了更高的要求。破片初速是衡量战斗部毁伤效能的关键参数,对于精确评估和优化弹药的杀伤能力具有关键作用。战斗部破片初速的测量对于指导战斗部优化设计、提高武器系统的战术效能具有重要意义。对此,设计了一种无线分布式战斗部破片初速测试系统,该系统由数据采集传输设备、数据收集设备、数据分析处理系统组成。通过无线通讯模块将梳状靶采集得到的数据实时传输至上位机,由上位机软件分析处理得到破片初速。通过无线网络传送数据,数据传输距离远,检测的实时性高,且不会受到烟雾、灰尘、雨滴等气候环境的干扰,测量精度高,工作可靠性和稳定性高。在无线传输模块的基础上还增加了数据存储模块,采用内部数据存储装置,实现采集数据的冗余保存,保证数据采集的可靠性。使用模拟样弹进行战斗部静爆试验,其试验结果与格尼公式理论计算结果对比,误差分别为6.69%、8.49%、8.04%,其结果在合理范围内,该系统能够有效地完成破片初速的测试,具有较高的试验应用价值。 展开更多

关键词 分布式 破片初速 测试系统

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预制破片初速和飞散角的数值模拟 被引量：22

4

作者 杨云川 厉相宝 万仁毅 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期96-98,102,共4页

为了获得预制破片战斗部破片的飞散规律,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对某底凹预制破片弹壳体的膨胀和预制破片的飞散过程进行了数值模拟,得到了预制破片初速和飞散方向角沿弹轴分布曲线,其结果与经验公式计算结果具有较好的一致性。

关键词 预制破片 破片初速 LS-DYNA 数值模拟

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爆轰驱动金属圆筒的能量转换与破片初速模型 被引量：7

5

作者 王新颖 王树山 +1 位作者 徐豫新 胡赛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1417-1422,共6页

基于爆轰产物的JWL状态方程和Taylor破裂判据,从能量守恒出发推导了一种考虑膨胀细节的爆轰驱动金属圆筒能量转换与破片初速模型。选用无氧铜、45#钢和6061铝合金3种材料进行压装TNT炸药驱动的圆筒试验。对比试验的膨胀轨迹与膨胀速度... 基于爆轰产物的JWL状态方程和Taylor破裂判据,从能量守恒出发推导了一种考虑膨胀细节的爆轰驱动金属圆筒能量转换与破片初速模型。选用无氧铜、45#钢和6061铝合金3种材料进行压装TNT炸药驱动的圆筒试验。对比试验的膨胀轨迹与膨胀速度和模型计算结果,表明所建立的爆轰驱动模型综合考虑了炸药-金属系统驱动的膨胀过程和力学性能因素,相比格尼公式只单一考虑炸药爆轰参数的驱动能力,更全面地考虑爆轰驱动影响因素,计算结果更具有针对性和适用性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 爆轰驱动 状态方程 能量转换 破片初速

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偏轴心起爆破片初速径向分布规律研究 被引量：15

6

作者 冯顺山 蒋建伟 +1 位作者 何顺录 周申生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第S1期12-16,共5页

采用脉冲X光测试方法,研究了轴对称装药金属壳体在偏轴心起爆条件下,破片初速的径向分布规律,建立了破片初速径向分布的计算公式。

关键词 破片初速 爆炸驱动 破片式战斗部

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基于Gurney假设的一种非对称型战斗部破片初速计算 被引量：6

7

作者 诸德放 冯长根 +1 位作者 李友 李斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期74-76,共3页

针对一种特定的非对称型战斗部,利用G urney假设推导出破片平均初速计算式,计算结果有一定的准确度,表明一定条件下G urney假设仍可适用于非对称型战斗部的工程实践中。

关键词 非对称战斗部 破片初速 Gurney假设

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内爆炸圆管破片初速研究 被引量：6

8

作者 牟仁德 贺世美 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期140-143,共4页

分析内爆炸圆管膨胀破碎过程的应力,提出确定内爆炸圆管断裂半径的复合判据,从理论上预测不同材料圆管的破片初速度。采用GSJ高速摄影记录仪测试不同材料圆管的破片初速度,并与理论预测值行比较。结果表明,采用复合判据得到的理论预测... 分析内爆炸圆管膨胀破碎过程的应力,提出确定内爆炸圆管断裂半径的复合判据,从理论上预测不同材料圆管的破片初速度。采用GSJ高速摄影记录仪测试不同材料圆管的破片初速度,并与理论预测值行比较。结果表明,采用复合判据得到的理论预测结果与实验测量结果能够较好吻合。 展开更多

关键词 内爆炸圆管 破片初速 复合判据 高速摄影

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装药结构对破片初速影响特性 被引量：4

9

作者 张明 王坚茹 +2 位作者 张俊 郑娜娜 李乔鹏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第8期117-120,共4页

为了满足低附带战斗部的毁伤效果,将炸药与破片混合形成新型混合装药模式。在混合装药模式中,为了研究不同装药结构对破片初速的影响特性,设计了3种不同装药结构并进行数值模拟和试验;对比发现,数值模拟与试验结果规律吻合,破片的初速... 为了满足低附带战斗部的毁伤效果,将炸药与破片混合形成新型混合装药模式。在混合装药模式中,为了研究不同装药结构对破片初速的影响特性,设计了3种不同装药结构并进行数值模拟和试验;对比发现,数值模拟与试验结果规律吻合,破片的初速与装药结构有一定的关系。根据试验数据拟合了3种不同装药结构中破片最大速度曲线对比图,通过分析得出:不同装药结构中,炸药与破片分层越多,爆轰瞬间,相邻炸药所产生爆轰效果会发生叠加,爆轰波对破片的驱动效果会增强,则破片的初速也就越大。 展开更多

关键词 装药结构 破片初速 影响特性

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轴向预制破片初速影响因素的研究 被引量：4

10

作者 崔俊杰 姜建东 +2 位作者 牛新立 郝飞 陈志斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期84-86,97,共4页

运用数值仿真方法研究轴向前置预制破片战斗部装药结构、破片规格对破片初速的影响。研究结果表明,球缺形装药结构能显著提高破片初速,且当球缺的曲率半径与装药直径比为1.0时获得破片的初速最大。质量相同时,钨柱能够获得比钨球更大的... 运用数值仿真方法研究轴向前置预制破片战斗部装药结构、破片规格对破片初速的影响。研究结果表明,球缺形装药结构能显著提高破片初速,且当球缺的曲率半径与装药直径比为1.0时获得破片的初速最大。质量相同时,钨柱能够获得比钨球更大的初速;在此基础上研究了轴对称和均匀错位两种排列方式对钨柱初速的影响,得到了均匀错位的排列方式能够显著提高初速的结论。 展开更多

关键词 破片初速 破片形状 装药结构 排列方式

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反舰导弹战斗部爆炸破片初速和空间分布 被引量：6

11

作者 宋贵宝 蔡滕飞 李红亮 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第7期137-141,共5页

为了研究反舰导弹战斗部破片的毁伤能力,首先分析战斗部破片形成原理。研究破片空间分布规律,以破片运动的基本公式为出发点,采用修正后的初速理论计算。利用数值模拟方法,模拟装药弹体爆炸实验,得到了弹体侵彻靶板后,破片的空间运动过... 为了研究反舰导弹战斗部破片的毁伤能力,首先分析战斗部破片形成原理。研究破片空间分布规律,以破片运动的基本公式为出发点,采用修正后的初速理论计算。利用数值模拟方法,模拟装药弹体爆炸实验,得到了弹体侵彻靶板后,破片的空间运动过程。结果表明:由于弹体各个部位厚度不同,产生的破片初速不同,空间分布也不同;同时也说明高速破片对人员和设备有很强的杀伤作用且作用范围大。 展开更多

关键词 战斗部破片 毁伤能力 破片初速 数值模拟

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不同端盖厚度的圆柱形装药壳体破片初速分布 被引量：10

12

作者 高月光 冯顺山 +1 位作者 刘云辉 黄岐 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1527-1536,共10页

端盖厚度是杀伤战斗部威力精准设计时需考虑的重要因素之一,为此开展了一端中心起爆且带不同厚度端盖的圆柱形装药壳体破片初速分布特性的研究。基于理论分析和SPH数值仿真方法,建立不同厚度端盖的圆柱形装药壳体数值模型,进而提出破片... 端盖厚度是杀伤战斗部威力精准设计时需考虑的重要因素之一,为此开展了一端中心起爆且带不同厚度端盖的圆柱形装药壳体破片初速分布特性的研究。基于理论分析和SPH数值仿真方法,建立不同厚度端盖的圆柱形装药壳体数值模型,进而提出破片初速轴向分布理论计算公式。结果表明:随着端盖厚度的增加,轴向稀疏波作用递减,壳体两端破片速度相应增加;爆轰产物加速效应是起爆端破片增速的主因,爆轰波加速效应是非起爆端破片增速的主因;相对起爆端,非起爆端破片加速更为显著。得到的公式更适用于工程中不同端盖厚度和材质的条件,误差显著减小,可为有关杀伤战斗部破片参数精准设计提供参考。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 破片初速 格尼公式 轴向稀疏波 数值模拟

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中空型预控破片战斗部破片初速特性 被引量：2

13

作者 尹澳 毛亮 +4 位作者 姜春兰 石家政 卢士伟 王宝林 刘丽 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期120-129,共10页

构建了中空型预控破片战斗部的破片初速分析模型,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空型预控破片战斗部采用一端环形起爆和多点同时起爆时的预控破片成型过程进行了数值模拟。研究结果表明:采用一端环形起爆时,预控破片初速的理... 构建了中空型预控破片战斗部的破片初速分析模型,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空型预控破片战斗部采用一端环形起爆和多点同时起爆时的预控破片成型过程进行了数值模拟。研究结果表明:采用一端环形起爆时,预控破片初速的理论计算结果与数值仿真结果吻合较好,最大偏差仅为3.54%;采用一端2点、3点、4点同时起爆时,周向方向上,分别距起爆点90°、60°和45°方位处的预控破片初速最高,且2点同时起爆时破片最大速度增益和平均速度增益均高于3点、4点同时起爆;此外,根据所研究的战斗部尺寸结构,当采用一端2点同时起爆,且起爆点设置距内壳体15 mm时,中空型预控破片战斗部能发挥更大的毁伤威力。研究结果可为相关战斗部的设计提供一定参考。 展开更多

关键词 中空型预控破片战斗部 破片初速 环形起爆 多点同时起爆 速度增益

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战斗部破片初速轴向分布规律的实验研究 被引量：25

14

作者 冯顺山 崔秉贵 《兵工学报》 EI CAS 1987年第4期60-63,共4页

本文用脉冲x光摄影方法,测试了几种不同结构装药钢壳战斗部的破片初速,经数据分析处理,获得一般装药结构杀伤战斗部在三种起爆方式下,破片初速沿弹轴分布的工程计算式。

关键词 破片初速 战斗部 轴向分布 起爆方式 装药结构 数据分析处理 摄影方法 工程计算 钢壳 试验数据

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靶网测试法在破片初速测试中的应用 被引量：7

15

作者 许地鑫 《现代测量与实验室管理》 2012年第1期13-15,18,共4页

在地面爆炸试验中,破片初速测试是一个重要的测试项目,目前比较成熟的测试方法为靶网测试法。本文主要讨论靶网测试法在破片初速测试中的应用。

关键词 破片初速测试 靶网测试法 应用

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基于人工神经网络的三棱柱定向装药结构破片初速预测模型

16

作者 宁建国 汪齐 栗建桥 《兵工学报》 2025年第3期200-213,共14页

棱柱形装药结构作为一种典型的非对称结构,其能量输出具有明显的方向性,预测其破片速度分布对于新型战斗部的结构设计和毁伤效率评估具有重要意义。针对棱柱形装药结构,建立一种基于人工神经网络的破片速度预测模型。为提高网络模型的... 棱柱形装药结构作为一种典型的非对称结构,其能量输出具有明显的方向性,预测其破片速度分布对于新型战斗部的结构设计和毁伤效率评估具有重要意义。针对棱柱形装药结构,建立一种基于人工神经网络的破片速度预测模型。为提高网络模型的效率和准确性,通过理论分析确定了影响破片速度分布的影响因素,为网络模型筛选出4个输入特征参数。通过调整这些特征参数的值,建立多组不同的数值模拟工况,通过数值模拟方法为网络模型提供数据集。用训练好的网络模型对测试集进行了预测,预测结果与数值模拟结果吻合较好,表明该网络模型预测棱柱形装药结构的破片分布具有较高的准确性,并且该神经网络模型具有良好的泛化能力。该神经网络模型具有计算速度快、预测精度高、易于建模等特点,可以较为精确地预测一端起爆条件下棱柱形结构的破片速度分布,为战斗部结构设计和毁伤效率评估提供数据参考。 展开更多

关键词 棱柱形壳体 破片初速 量纲分析 人工神经网络

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光幕靶测量破片群初速的方法 被引量：16

17

作者 赵锦 倪晋平 《测试技术学报》 2007年第3期214-218,共5页

针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试... 针对计算战斗部杀伤概率和引战配合参数,提出一种六幕光幕靶对战斗部破片群初速进行测量的方法.给出了六幕光幕靶的测量原理.可以通过测量多个破片的飞行速度与飞行姿态角,推导出速度衰减系数.采用多台六幕光幕靶圆形放置,同时参与测试,再根据破片速度衰减公式确定破片群的初速.同时对沿战斗部轴向的破片初速进行了探讨,用其初速分布更准确地表示战斗部的初速分布,讨论了误差影响因素. 展开更多

关键词 六幕光幕靶 速度衰减系数 破片初速

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战斗部破片群初速、压力测试方法 被引量：6

18

作者 侯旷怡 何正文 张新伟 《四川兵工学报》 CAS 2012年第4期28-29,33,共3页

通过PXI数据采集器和16通道靶网测速转换器,同一靶网能够一次记录多个破片的数据,并根据时间差剔除明显的异常数据,显著地提高了测试结果的准确性。采用传感器地面测试方法获得了破片战斗部压力参数。采用印制板制作的梳状靶,提高了靶... 通过PXI数据采集器和16通道靶网测速转换器,同一靶网能够一次记录多个破片的数据,并根据时间差剔除明显的异常数据,显著地提高了测试结果的准确性。采用传感器地面测试方法获得了破片战斗部压力参数。采用印制板制作的梳状靶,提高了靶网的重复利用率,节省了每发产品试验所需的时间。 展开更多

关键词 破片初速 靶网 战斗部

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破片初速轴向分布对战斗部杀伤威力影响分析

19

作者 王林 高秀娟 +1 位作者 李晓辉 宫小泽 《兵器试验》 2013年第1期35-38,共4页

结合某型战斗部静爆威力试验，通过一端、两端起爆方式，进行了破片初速轴向分布规律的理论分析，建立了破片初速的轴向分布曲线。采用VB6．0编制了战斗部杀伤威力计算软件，并在一定的战斗部落角、落速条件下，计算出对人员目标的杀伤... 结合某型战斗部静爆威力试验，通过一端、两端起爆方式，进行了破片初速轴向分布规律的理论分析，建立了破片初速的轴向分布曲线。采用VB6．0编制了战斗部杀伤威力计算软件，并在一定的战斗部落角、落速条件下，计算出对人员目标的杀伤面积。结果表明，不考虑起爆方式影响的情况下其杀伤面积计算值最大，考虑一端起爆方式影响的次之，考虑两端起爆方式影响的杀伤面积计算值最小。 展开更多

关键词 破片初速人员目标 杀伤威力 杀伤面积轴向分布起爆方式

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弹体平转动速度对破片场初速分布影响研究 被引量：3

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作者 陈尧禹 蒋海燕 +2 位作者 丁刚 陈君 苏健军 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期99-106,共8页

为明确弹体平动和转动速度对破片场初速分布作用,基于矢量叠加法和SPH数值计算研究了平动与转动速度单独作用下的破片场初速分布变化,开展了平转动作用的耦合影响研究。研究表明:单独作用时,相比转速,平动速度作用效果更强,作用能力对... 为明确弹体平动和转动速度对破片场初速分布作用,基于矢量叠加法和SPH数值计算研究了平动与转动速度单独作用下的破片场初速分布变化,开展了平转动作用的耦合影响研究。研究表明:单独作用时,相比转速,平动速度作用效果更强,作用能力对破片静爆飞散方向更敏感;平转动速度作用相互影响,对于静爆飞散方向不同的破片,平动速度对其加速能力存在差异,转速增加使差异降低;平动速度增加会使差异提升。平动速度增加导致破片弹道交叉,施加转速可以缓解该现象。 展开更多

关键词 动爆 破片初速 平动速度 转速 矢量合成定理

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