兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (6): 240932-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0932
收稿日期:
2024-10-15
上线日期:
2025-06-28
通讯作者:
基金资助:
WANG Yizhen, YIN Jianping*(), ZHANG Xuepeng, YI Jianya, LI Xudong
Received:
2024-10-15
Online:
2025-06-28
摘要:
为研究受横向扰动下聚能射流侵彻威力的变化规律,建立聚能射流动态侵彻的有限元模型,分析由静态向动态条件的射流侵彻过程的演化过程。基于虚拟原点理论和量纲分析方法,引入虚拟源在量纲分析模型中对射流进行表征。建立考虑横向扰动、射流和靶板强度的射流动态侵彻深度的工程化预测模型。设计并开展基于火箭滑车的射流动态侵彻试验,对数值模拟及预测模型进行验证。研究结果表明,射流动态侵彻深度随靶板横向扰动的增加呈指数型下降;数值模拟、预测模型及试验结果之间吻合较好,预测模型和数值模拟均具备一定的准确性和有效性,新建立的预测模型能够描述横向扰动对聚能射流侵彻威力的影响,为评价成型装药动态毁伤威力提供依据和参考。
中图分类号:
王艺臻, 尹建平, 张雪朋, 伊建亚, 李旭东. 聚能射流动态侵彻威力预测模型[J]. 兵工学报, 2025, 46(6): 240932-.
WANG Yizhen, YIN Jianping, ZHANG Xuepeng, YI Jianya, LI Xudong. A Prediction Model for Dynamic Penetration of Shaped Charge Jet[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(6): 240932-.
ρ/(kg·m3) | A/GPa | B/GPa | C | N | M |
---|---|---|---|---|---|
8960 | 0.09 | 0.290 | 0.025 | 0.31 | 1.09 |
表1 紫铜药型罩材料参数
Table 1 Material parameters of copper liner
ρ/(kg·m3) | A/GPa | B/GPa | C | N | M |
---|---|---|---|---|---|
8960 | 0.09 | 0.290 | 0.025 | 0.31 | 1.09 |
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
ρe/(kg·m-3) | 1717 | R1 | 4.2 |
D/(m·s-1) | 8320 | R2 | 1.1 |
pC-J | 0.37 | E0 | 0.102 |
α/GPa | 524.23 | ω | 0.34 |
β/GPa | 7.68 |
表2 8701炸药材料参数
Table 2 Material parameters of 8701 explosive
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
ρe/(kg·m-3) | 1717 | R1 | 4.2 |
D/(m·s-1) | 8320 | R2 | 1.1 |
pC-J | 0.37 | E0 | 0.102 |
α/GPa | 524.23 | ω | 0.34 |
β/GPa | 7.68 |
材料 | 比例/% | 材料 | 比例/% |
---|---|---|---|
碳C | 0.26 | 钼Mo | 0.60 |
硅Si | 0.30 | 铬Cr | 0.80 |
锰Mn | 1.05 | 铼Re | 0.07 |
表3 30CrMnMoRE的化学成分
Tab.3 Chemical composition of 30CrMnMoRE
材料 | 比例/% | 材料 | 比例/% |
---|---|---|---|
碳C | 0.26 | 钼Mo | 0.60 |
硅Si | 0.30 | 铬Cr | 0.80 |
锰Mn | 1.05 | 铼Re | 0.07 |
材料 | ρξ/(kg·m-3) | E/GPa | ν | σY/GPa | β |
---|---|---|---|---|---|
2024-T3铝合金 | 2 780 | 72.4 | 0.33 | 0.345 | 0.5 |
酚醛树脂 | 1130 | 0.35 | 0.36 | 0.12 | 1 |
30CrMnMoRE | 7830 | 202.8 | 0.3 | 0.975 | 1 |
表4 壳体、波形调整器及靶板材料参数
Table 4 Material parameters of shell, wave shaper and target plate
材料 | ρξ/(kg·m-3) | E/GPa | ν | σY/GPa | β |
---|---|---|---|---|---|
2024-T3铝合金 | 2 780 | 72.4 | 0.33 | 0.345 | 0.5 |
酚醛树脂 | 1130 | 0.35 | 0.36 | 0.12 | 1 |
30CrMnMoRE | 7830 | 202.8 | 0.3 | 0.975 | 1 |
[1] |
|
[2] |
豆剑豪, 贾鑫, 梁争峰, 等. 电磁能与炸药联合加载药型罩基础理论[J]. 兵工学报, 2023, 44(6):1754-1763.
doi: 10.12382/bgxb.2022.0120 |
doi: 10.12382/bgxb.2022.0120 |
|
[3] |
方一舟, 张先锋, 熊玮, 等. 考虑形状分布特性的聚能射流侵彻作用规律研究[J]. 北京理工大学学报, 2023, 43(10):1047-1058.
|
|
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
doi: 10.1016/j.dt.2020.11.019 |
[7] |
贾鑫, 黄正祥, 徐梦雯, 等. 聚能射流对厚壁移动靶的侵彻理论与数值模拟分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(8):1553-1561.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.08.001 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.08.001 |
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
朱定波, 李景云. 爆炸装甲对破甲射流干扰机理的研究[J]. 兵工学报, 1991, 12(1):46-53.
|
|
|
[13] |
李干, 陈小伟. 聚能射流侵彻径向扩孔的可压缩模型[J]. 爆炸与冲击, 2022, 42(7):073301.
|
|
|
[14] |
曹鹏, 张国伟, 乔通通, 等. 杆式射流侵彻移动靶数值模拟[J]. 兵器装备工程学报, 2021, 42(4):86-90.
|
|
|
[15] |
韩世锋. 破甲弹对运动体斜侵彻的仿真研究[D]. 太原: 中北大学, 2015.
|
|
|
[16] |
谭力犁, 张团, 乔立刚, 等. 聚能射流侵彻运动钢靶的数值仿真[J]. 兵工自动化, 2021, 40(10):6-9.
|
|
|
[17] |
|
[18] |
葛超, 曲卓君, 王晋, 等. 截顶辅助型超聚能射流成形理论及正交优化[J]. 北京理工大学学报, 2022, 42(10):1034-1041.
|
|
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
|
[1] | 宁建国, 汪齐, 栗建桥. 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[J]. 兵工学报, 2025, 46(3): 240346-. |
[2] | 张骢, 陆俊桦, 岳明凯. 成像引信仿生复合减振结构设计与仿真[J]. 兵工学报, 2025, 46(2): 240021-. |
[3] | 李祥辉, 张兴渝, 胡家豪, 刘洋, 马伯翰, 王永刚, 蒋招绣. AISI 4340钢靶大塑性模型及断裂起始模型参数研究[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231210-. |
[4] | 高茂国, 刘睿, 郭岩松, 耿恒恒, 陈鹏万. HfZrTiTaAl系高熵合金动态变形、损伤及破坏行为[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 231183-. |
[5] | 吴春尧, 宋春明, 李干, 徐观淦, 韩彤. 高压膜片破膜压力阈值及影响因素[J]. 兵工学报, 2024, 45(9): 3307-3316. |
[6] | 左铭朔, 徐豫新, 李永鹏, 李旭东, 郭德龙, 杨祥. 内爆载荷下民机用定向泄爆容器结构的动态响应[J]. 兵工学报, 2024, 45(7): 2383-2392. |
[7] | 贾晶晶, 张治民, 于建民, 薛勇, 吴昂. 基于响应面法的轻质尾翼均匀挤压成形数值模拟及模具结构优化[J]. 兵工学报, 2024, 45(6): 1824-1839. |
[8] | 高健, 邹利波, 于存贵. 基于相场耦合内聚力模型的身管镀层剥落数值模拟[J]. 兵工学报, 2024, 45(11): 4081-4093. |
[9] | 田恒旭, 林圣业, 李浩, 巫英豪, 王茂森, 戴劲松. 基于Kriging模型的某高射速自动机内抽壳滑板疲劳优化[J]. 兵工学报, 2024, 45(10): 3585-3595. |
[10] | 吉新博, 卢卫建, 吕琛, 王玺, 廉政, 何丽. 不同冲击载荷下典型路面结构的动态弯沉响应[J]. 兵工学报, 2024, 45(1): 299-311. |
[11] | 柳锦春, 王钰颖, 孙妮. 喷涂聚脲加固双向砌体墙抗燃气爆炸性能数值分析[J]. 兵工学报, 2023, 44(S1): 138-143. |
[12] | 王佳, 尹建平, 李旭东, 伊建亚, 王志军. 基于量纲分析法的钢筋混凝土柱体缩比模型的构建[J]. 兵工学报, 2023, 44(S1): 189-195. |
[13] | 豆剑豪, 贾鑫, 梁争峰, 黄正祥, 薛标. 电磁能与炸药联合加载药型罩基础理论[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1754-1763. |
[14] | 乔扬, 赵至诚, 谢晶, 陈鹏万. SLM钛合金蜂窝结构的面内压缩力学行为[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 629-637. |
[15] | 韩佳彤, 王昕, 张磊, 李振, 王鹏飞, 赵振宇, 卢天健. 泡沫子弹冲击下预制圆孔Q235钢板的动态响应与破坏机理[J]. 兵工学报, 2023, 44(12): 3654-3666. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||