
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (10): 250337-.doi: 10.12382/bgxb.2025.0337
收稿日期:2025-05-06
上线日期:2025-11-05
通讯作者:
基金资助:Received:2025-05-06
Online:2025-11-05
摘要:
为了使聚能侵彻仿真满足迅捷、准确的实用要求,通过对已有仿真程序进一步开发,设计并实现了针对射流侵彻仿真的实时追踪校核软件。软件基于Qt开发,对仿真过程进行追踪,实时读取射流长度、头部速度等结果。构造的可视化显示窗口,可以实现对目标物理量的同步可视化追踪。软件嵌入聚能射流侵彻准定常理论公式,根据误差阈值对仿真结果进行校核,及时捕捉可能出现的异常或反物理现象的结果,保证数值模拟结果满足科学、准确的实用要求。以聚能射流侵彻厚钢靶板为例,分析其侵彻过程,锥角、装药直径对侵彻性能的影响。结果表明,该软件适用于射流侵彻靶板类仿真过程的数据追踪与校核,保证了计算结果的科学性与可靠性,提高了计算效率,为进一步的数据信息提取与分析提供助益。
赵海涛, 许香照. 聚能射流侵彻仿真计算的追踪校核方法及应用[J]. 兵工学报, 2025, 46(10): 250337-.
ZHAO Haitao, XU Xiangzhao. A Tracking and Verification Method for Shaped Charge Jet Penetration Simulation with Application[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(10): 250337-.
| 类别 | 具体内容 |
|---|---|
| 开发平台 | Qt 5.12 |
| 编译器 | MinGW 32-bit |
| 计算机语言 | C++ |
| 操作系统 | Windows 10 |
| 主要基类 | QChart类 |
| 硬件信息 | CPU 1.00GHz,4核/8线程,8GB内存 |
表1 开发环境
Table 1 Development environment
| 类别 | 具体内容 |
|---|---|
| 开发平台 | Qt 5.12 |
| 编译器 | MinGW 32-bit |
| 计算机语言 | C++ |
| 操作系统 | Windows 10 |
| 主要基类 | QChart类 |
| 硬件信息 | CPU 1.00GHz,4核/8线程,8GB内存 |
| 文本流读入.dat文件 | |
|---|---|
| 1. | QFileDialog::getOpenFileName()函数定位数据文件; |
| 2. | QStringList类构建文件内容字符串列表; |
| 3. | QFile aFile()函数创建一个QFile对象并关联到指定的文件 |
| 4. | QTextStream类通过文本流读取文件; |
| 5. | readLine()函数读取文件的每一行,append()函数将内容添加到已构建的字符串列表; |
| 6. | aLineText.split ()函数对.dat文件数据进行分割 |
| 7. | append()函数写入数据 |
表2 文本流读入算法
Table 2 Textstream reading algorithm
| 文本流读入.dat文件 | |
|---|---|
| 1. | QFileDialog::getOpenFileName()函数定位数据文件; |
| 2. | QStringList类构建文件内容字符串列表; |
| 3. | QFile aFile()函数创建一个QFile对象并关联到指定的文件 |
| 4. | QTextStream类通过文本流读取文件; |
| 5. | readLine()函数读取文件的每一行,append()函数将内容添加到已构建的字符串列表; |
| 6. | aLineText.split ()函数对.dat文件数据进行分割 |
| 7. | append()函数写入数据 |
| 参数 | 密度/ (g·cm-3) | 爆压/ GPa | 爆速/ (m·s-1) | 爆热/ (kJ·cm-3) |
|---|---|---|---|---|
| 数值 | 1.666 | 28.0 | 8221 | 10.132 |
表3 B炸药爆炸性能参数
Table 3 Explosive performance parameters of B explosives
| 参数 | 密度/ (g·cm-3) | 爆压/ GPa | 爆速/ (m·s-1) | 爆热/ (kJ·cm-3) |
|---|---|---|---|---|
| 数值 | 1.666 | 28.0 | 8221 | 10.132 |
| 参数 | A/GPa | B/GPa | R1 | R2 | ω |
|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 1141.8 | 23.9143 | 5.70 | 1.65 | 0.60 |
表4 B炸药JWL状态方程参数
Table 4 Parameters of JWL equation of state for B Explosives
| 参数 | A/GPa | B/GPa | R1 | R2 | ω |
|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 1141.8 | 23.9143 | 5.70 | 1.65 | 0.60 |
| 参数 | G/ GPa | ρ0/ GPa | ρs/ g·cm-3 | C | Ps/ GPa | plap/ GPa | Y0/ GPa | em/ kJ·g-1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 83.427 | 7.806 | 7.416 | 3.811 | -1.65 | 45 | 0.663 | 3.0 |
表5 45#钢材料性能参数
Table 5 Material performance parameters of 45# steel
| 参数 | G/ GPa | ρ0/ GPa | ρs/ g·cm-3 | C | Ps/ GPa | plap/ GPa | Y0/ GPa | em/ kJ·g-1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 83.427 | 7.806 | 7.416 | 3.811 | -1.65 | 45 | 0.663 | 3.0 |
| 参数 | A | S1 | S2 | S3 | Г |
|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 0.0 | 1.33 | 0.00 | 0.00 | 2.00 |
表6 45#钢药型罩状态方程参数
Table 6 45# steel parameters of equation of state
| 参数 | A | S1 | S2 | S3 | Г |
|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 0.0 | 1.33 | 0.00 | 0.00 | 2.00 |
| 装药直径/ mm | 锥角/ (°) | 头部最大速度/ (m·s-1) | 侵彻深度/ mm |
|---|---|---|---|
| 90 | 60 | 7260 | 260 |
| 90 | 100 | 6430 | 170 |
| 90 | 140 | 5260 | 42 |
| 150 | 60 | 6810 | 500 |
| 150 | 100 | 5980 | 310 |
| 150 | 140 | 4980 | 81 |
| 200 | 60 | 6500 | 755 |
| 200 | 100 | 5670 | 505 |
| 200 | 140 | 4660 | 144 |
表7 多种工况聚能侵彻结果
Table 7 Penetration results of shaped charge under various working conditions
| 装药直径/ mm | 锥角/ (°) | 头部最大速度/ (m·s-1) | 侵彻深度/ mm |
|---|---|---|---|
| 90 | 60 | 7260 | 260 |
| 90 | 100 | 6430 | 170 |
| 90 | 140 | 5260 | 42 |
| 150 | 60 | 6810 | 500 |
| 150 | 100 | 5980 | 310 |
| 150 | 140 | 4980 | 81 |
| 200 | 60 | 6500 | 755 |
| 200 | 100 | 5670 | 505 |
| 200 | 140 | 4660 | 144 |
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