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用ALE方法实现射流侵彻靶板的三维数值模拟 被引量:37
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作者 曹德青 恽寿榕 +1 位作者 丁刚毅 金乾坤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第2期171-173,共3页
为了给一些非轴对称成型装药的设计提供一种有效的计算手段,需要对射流侵彻靶板进行三维数值模拟.采用软件LS-DYNA中的ArbitraryLagrange-Euler描述法(ALE).成功地实现了切割器射流切割靶板的三维数值模拟,计算结果与实验吻合... 为了给一些非轴对称成型装药的设计提供一种有效的计算手段,需要对射流侵彻靶板进行三维数值模拟.采用软件LS-DYNA中的ArbitraryLagrange-Euler描述法(ALE).成功地实现了切割器射流切割靶板的三维数值模拟,计算结果与实验吻合.通过模拟,证明了ALE算法综合了纯Lagrange和纯Euler法的优点,在类似成型装药与靶板相互作用的流体-固体耦合计算分析领域很有效. 展开更多
关键词 成型装药 数值模拟 切割器 射流侵彻靶板 航天器
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起爆方式对聚能射流性能影响的数值分析 被引量:43
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作者 王成 付晓磊 宁建国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期401-404,共4页
应用LS-DYNA有限元程序,采用ALE方法对聚能装药在点起爆、面起爆、正向环形起爆和逆向环形起爆等不同起爆方式下的射流形成过程进行了三维数值模拟.计算结果表明,起爆方式对射流性能有着重要的影响;不同的起爆方式在装药中产生不同的爆... 应用LS-DYNA有限元程序,采用ALE方法对聚能装药在点起爆、面起爆、正向环形起爆和逆向环形起爆等不同起爆方式下的射流形成过程进行了三维数值模拟.计算结果表明,起爆方式对射流性能有着重要的影响;不同的起爆方式在装药中产生不同的爆轰波形,当爆轰波波形与药型罩外表面越接近时,罩微元的压垮速度越高,导致射流头部速度越高;环形起爆形成的射流头部速度高于面起爆的,面起爆高于点起爆的,并且随着起爆直径的增大,面起爆与环形起爆所形成的射流头部速度逐渐增大. 展开更多
关键词 聚能射流 数值模拟 起爆方式
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Fuzzy interface treatment in Eulerian method 被引量:40
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作者 NING Jianguo1 & CHEN Longwei1,2 1. National Key Laboratory of Protection and Control of Explosive Disaster, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China 2. The Faculty of Land Resource Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China Correspondence should be addressed to Ning Jianguo 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2004年第5期550-568,共19页
In this paper, we incorporate fuzzy mathematics approach into the Eulerian method to simulate three dimensional multi-material interfaces. In particular, we propose a fuzzy interface treatment for describing interface... In this paper, we incorporate fuzzy mathematics approach into the Eulerian method to simulate three dimensional multi-material interfaces. In particular, we propose a fuzzy interface treatment for describing interfaces, designing transport plans, and computing transport quantities. Using a set of three-dimensional inviscid isothermal elastic-plastic hydrodynamic equations, we simulate shaped charge jet in different filled dynamite structures. Strain and stress have been under consideration in simulations. Numerical results demonstrate that the fuzzy interface treatment is correct and efficient for three-dimensional multi-material problems. 展开更多
关键词 EULERIAN method multi-material fuzzy interface shaped charge jet THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL simulation.
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三种典型聚能射流侵彻靶板数值模拟 被引量:35
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作者 张先锋 陈惠武 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4399-4401,4410,共4页
聚能射流根据其装药结构及药型罩参数不同可以分为锥形罩装药、亚半球罩装药以及K型装药。利用有限元软件LS-DYNA对三种典型聚能射流的成型及侵彻过程进行了数值模拟。分别计算了三种不同类型的聚能装药射流的成型及对均质装甲钢的侵彻... 聚能射流根据其装药结构及药型罩参数不同可以分为锥形罩装药、亚半球罩装药以及K型装药。利用有限元软件LS-DYNA对三种典型聚能射流的成型及侵彻过程进行了数值模拟。分别计算了三种不同类型的聚能装药射流的成型及对均质装甲钢的侵彻过程及结果参数,并对计算结果进行了简要地分析。结果表明K装药射流对靶板侵彻深度及孔径较为合理,是一种性能优异的破爆型串联战斗部聚能装药结构。 展开更多
关键词 爆炸力学 聚能射流 侵彻 药型罩 数值模拟
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W型聚能装药射流形成及侵彻的实验和数值仿真研究 被引量:31
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作者 王成 恽寿榕 黄风雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期451-454,共4页
为了满足串联战斗部中一级弹开坑的要求 ,本文提出并设计了能够形成环形射流的W型聚能装药 ,运用带有网格线示踪点法 (MOCL)分界面跟踪算法的二维多流体欧拉程序 ,对环形射流的形成进行了数值仿真 ,比较数值仿真结果与试验结果 ,该聚能... 为了满足串联战斗部中一级弹开坑的要求 ,本文提出并设计了能够形成环形射流的W型聚能装药 ,运用带有网格线示踪点法 (MOCL)分界面跟踪算法的二维多流体欧拉程序 ,对环形射流的形成进行了数值仿真 ,比较数值仿真结果与试验结果 ,该聚能装药可以满足工程设计的要求。 展开更多
关键词 W型聚能装药 网格线示踪点法 跟踪算法 二维多流体欧拉程序 环形射流 数值仿真
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线型聚能装药射流形成过程的数值模拟 被引量:24
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作者 李裕春 吴腾芳 +2 位作者 徐全军 夏卫国 唐勇 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2002年第3期71-75,共5页
聚能射流形成过程的研究对于正确认识射流侵彻理论具有重要的意义。根据线型聚能装药的结构特点 ,利用 DYNA2 D显式有限元程序对线型聚能射流的形成过程进行了数值模拟。模型探讨了线型聚能装药爆炸的诸多重要物理特性 ,如药型罩的压垮... 聚能射流形成过程的研究对于正确认识射流侵彻理论具有重要的意义。根据线型聚能装药的结构特点 ,利用 DYNA2 D显式有限元程序对线型聚能射流的形成过程进行了数值模拟。模型探讨了线型聚能装药爆炸的诸多重要物理特性 ,如药型罩的压垮、射流形成和拉伸以及杵体的“体缩”现象。还分析了线型聚能射流形成过程中速度、密度、温度等参数的分布特性 ,得出了射流有逆向速度梯度和杵体存在“体缩”现象的结论 ,其结果与现有的理论分析成果基本一致。 展开更多
关键词 线型聚能装药 聚能射流 数值模拟
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成型装药研究新进展 被引量:27
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作者 谭多望 孙承纬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期50-56,共7页
随着装甲技术以及灵巧弹药、多功能弹药和串联战斗部的发展,近期新型成型装药结构、技术及其应用研究活跃,取得了较好的进展。从射流装药、射弹装药、高速杆式弹丸装药3个方面就其新进展和新动向进行了调研、分析,并对成型装药发展趋势... 随着装甲技术以及灵巧弹药、多功能弹药和串联战斗部的发展,近期新型成型装药结构、技术及其应用研究活跃,取得了较好的进展。从射流装药、射弹装药、高速杆式弹丸装药3个方面就其新进展和新动向进行了调研、分析,并对成型装药发展趋势及潜在应用进行了评述。 展开更多
关键词 爆炸力学 成型装药 聚能射流 爆炸成型弹丸 高速杆式弹丸
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SPH方法在聚能装药射流三维数值模拟中的应用 被引量:26
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作者 李磊 沈兆武 +1 位作者 李学岭 倪小军 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期316-322,共7页
采用有限元软件LS-DYNA中的SPH算法实现聚能装药射流形成过程的三维数值模拟。将SPH方法和FEM方法与理论计算结果相比较。研究结果表明:SPH数值模拟计算过程十分稳定,避免了有限元数值模拟过程中的网格扭曲、缠绕和物质穿透等问题,而且... 采用有限元软件LS-DYNA中的SPH算法实现聚能装药射流形成过程的三维数值模拟。将SPH方法和FEM方法与理论计算结果相比较。研究结果表明:SPH数值模拟计算过程十分稳定,避免了有限元数值模拟过程中的网格扭曲、缠绕和物质穿透等问题,而且计算精度比有限元方法更高;采用SPH方法计算的射流速度、射流长度与有限元计算结果和理论计算结果的误差均小于5%,因此该方法对于模拟诸如聚能装药等多介质、大变形问题十分有效;初始相邻粒子数N的最佳取值范围为600~1 800,在该范围内计算结果的误差小于3%,且计算效率高。 展开更多
关键词 流体力学 初始相邻粒子数 聚能射流 SPH
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聚能装药射流的数值仿真研究 被引量:19
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作者 赵捍东 陈国光 董永香 《华北工学院学报》 EI 2001年第3期211-214,共4页
目的 分析聚能装药射流形成的机理 .方法 利用 ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件对某火箭弹中所用子弹结构进行了聚能装药射流形成过程的数值仿真 .结果 根据数值仿真模型 ,计算出圆顶药型罩子弹射流的任一时刻的速度梯度、直径、长度... 目的 分析聚能装药射流形成的机理 .方法 利用 ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件对某火箭弹中所用子弹结构进行了聚能装药射流形成过程的数值仿真 .结果 根据数值仿真模型 ,计算出圆顶药型罩子弹射流的任一时刻的速度梯度、直径、长度及侵彻深度 .结论 通过与实弹引爆试验的对比 ,验证了该数值仿真模型的正确性 。 展开更多
关键词 聚能装药 数值仿真 药型罩 射流
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隔板对聚能射流性能影响的数值模拟 被引量:21
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作者 李如江 张晋红 王建波 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期107-110,共4页
为研究隔板对聚能装药中爆轰波形和射流形成的影响,应用LS-DYNA有限元程序,采用ALE方法对某带隔板聚能装药射流的形成过程进行了三维数值模拟,并与试验结果进行了比较。计算结果表明,隔板可将球面爆轰波形转变为凹锥形爆轰波,使爆轰波... 为研究隔板对聚能装药中爆轰波形和射流形成的影响,应用LS-DYNA有限元程序,采用ALE方法对某带隔板聚能装药射流的形成过程进行了三维数值模拟,并与试验结果进行了比较。计算结果表明,隔板可将球面爆轰波形转变为凹锥形爆轰波,使爆轰波相对于药型罩母线的入射角减小;当隔板厚度不变,存在着最佳隔板直径,小于最佳直径时射流头部速度随隔板直径的增加而增加,反之则会降低;双截锥形隔板可使爆轰波与罩母线的夹角减小到12°,射流头部速度比无隔板时提高了约18%。 展开更多
关键词 爆炸力学 聚能装药 隔板 爆轰波形 射流速度
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聚能射流问题的数值模拟 被引量:14
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作者 郝莉 王成 宁建国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期19-21,共3页
基于多物质流体的 Euler算法 ,用面向对象的 C++语言自行编制了 M- MMIC通用多物质二维流体弹塑性程序 ,对锥形聚能装药射流形成过程进行了数值模拟 ,并用 VISC2 D可视化软件对射流的形成过程进行动画演示 .计算结果符合聚能射流形成的... 基于多物质流体的 Euler算法 ,用面向对象的 C++语言自行编制了 M- MMIC通用多物质二维流体弹塑性程序 ,对锥形聚能装药射流形成过程进行了数值模拟 ,并用 VISC2 D可视化软件对射流的形成过程进行动画演示 .计算结果符合聚能射流形成的物理现象和规律 ,说明该物理模型和数值算法比较合理 ,可用于指导聚能破甲战斗部的工程设计 . 展开更多
关键词 聚能射流 欧拉方法 数值模拟 形成规律 聚能装药 二维流体弹塑性程序 破甲战斗
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被动电磁装甲对金属射流箍缩电磁力的计算及验证 被引量:21
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作者 苑希超 雷彬 +1 位作者 李治源 陈少辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期251-256,共6页
为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压... 为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受箍缩电磁力作用进行了研究。在等效电路模型基础上,给出了与箍缩电磁体积力等效的表面电磁压强理论公式,分析了等效表面电磁压强随时间振荡衰减变化的规律;通过分析平均等效表面电磁压强的临界现象,认为金属射流半径与趋肤深度的比值r槇<1时,平均等效表面电磁压强会随相对半径的减小而急剧增大。数值模拟和理论分析结果都显示:在合适参数下,平均等效表面电磁压强会在金属射流较细部位急剧增加,从而导致腊肠不稳定性。5kV被动电磁装甲试验结果显示:金属射流受箍缩电磁力影响后,在后效靶板上的穿孔直径明显比不加电情况大。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理,对被动电磁装甲的应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 破甲弹 金属射流 电磁箍缩力 表面电磁压强 腊肠不稳定性
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钛合金药型罩聚能装药射流成型与侵彻实验研究 被引量:20
13
作者 张晓伟 段卓平 张庆明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1229-1233,共5页
为研究轻质合金药型罩的侵彻性能,采用X光照相技术对两种大锥角钛合金药型罩的射流成型及其对钢靶的侵彻行为进行了实验研究.结果表明,140°锥角药型罩产生的射流近似为EFP,其对钢靶的侵彻半径大,但侵深较浅.120°锥角药型罩在... 为研究轻质合金药型罩的侵彻性能,采用X光照相技术对两种大锥角钛合金药型罩的射流成型及其对钢靶的侵彻行为进行了实验研究.结果表明,140°锥角药型罩产生的射流近似为EFP,其对钢靶的侵彻半径大,但侵深较浅.120°锥角药型罩在中心起爆时,形成杆式射流;而环形起爆时,则形成典型射流,其侵彻深度比中心起爆有较大提高.此外与铜质药型罩相比,其侵彻孔径得到明显提高.因此,采用轻质合金和环形起爆,可以在保证大锥角药型罩较高能量利用率的同时增大开孔孔径和侵彻深度. 展开更多
关键词 聚能装药 药型罩 射流 侵彻 钛合金
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被动电磁装甲对金属射流横向电磁力的计算及验证 被引量:17
14
作者 雷彬 陈少辉 +2 位作者 吕庆敖 李治源 李鹤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2569-2574,共6页
为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流... 为提高装甲防护性能,对被动电磁装甲中金属射流所受横向电磁力作用机理进行了研究。在等效电路模型基础上,建立了金属射流横向受力模型并具体讨论了射流微元所受横向电磁力随时间和位置的变化;结合虚拟源点理论,建立了不同速度金属射流微元穿过被动电磁装甲板后的横向偏移速度模型。计算显示,当电压达到35kV时,近一半长度金属射流产生有效偏移;试验中观察到了金属射流的横向偏移效果。上述研究进一步完善了被动电磁装甲对破甲弹的防护机理。 展开更多
关键词 被动电磁装甲 金属射流 横向电磁力 偏移速度 等效电路 破甲弹
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用聚能装药多层药型罩提高射流速度的研究 被引量:14
15
作者 臧涛成 贾建新 黄丽宏 《弹道学报》 CSCD 1995年第2期78-82,共5页
对聚能装药多层药型罩的特性进行了理论分析,并对铜铝双层罩所形成的射流进行了X光测试,结果表明,其射流头部速度及速度梯度均优于单铜罩,是提高聚能射流速度的一种有效技术途径。
关键词 聚能装药 药型罩 射流速度 装药
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基于SPH方法对不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻过程的模拟 被引量:17
16
作者 杨刚 傅奕轲 +1 位作者 郑建民 胡德安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期56-61,共6页
为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可... 为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可以为线性聚能射流数值模拟研究提供新途径。所开展的研究首先基于已有的线性聚能射流试验模型进行模拟分析,采用SPH方法有效实现了线性聚能射流的形成过程,数值模拟获得的射流头部速度与试验比对误差在10%以内。然后建立了装药质量、药型罩质量和装药横截面宽度相同的前提下不同药型罩线性聚能射流模型,数值模拟获得不同药型罩形成的射流特征以及侵彻金属靶板的开口宽度和侵彻深度随时间的变化规律。研究得到的不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻规律可为线性聚能射流的设计提供参考。 展开更多
关键词 光滑粒子法 聚能射流 侵彻 数值模拟
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射流侵彻水夹层间隔靶的理论和实验研究 被引量:15
17
作者 史进伟 罗兴柏 +2 位作者 蒋建伟 李梅 甄建伟 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期213-218,共6页
为得到聚能射流侵彻水夹层间隔靶规律,选取50 mm口径聚能装药对水夹层间隔靶(2 mm×4 mm钢靶板+100 mm水夹层)的侵彻过程进行了理论和实验研究。结合准定常侵彻理论和数学归纳法建立了射流侵彻水夹层间隔靶理论模型,得到了射流头部... 为得到聚能射流侵彻水夹层间隔靶规律,选取50 mm口径聚能装药对水夹层间隔靶(2 mm×4 mm钢靶板+100 mm水夹层)的侵彻过程进行了理论和实验研究。结合准定常侵彻理论和数学归纳法建立了射流侵彻水夹层间隔靶理论模型,得到了射流头部速度与侵彻距离之间的关系。为验证理论模型,用脉冲X光和计时仪获得了多个侵彻阶段的射流头部速度。通过模型分析了水夹层间隔靶结构对射流剩余头部速度的影响。结果表明:建立的理论模型正确,由其得到的射流穿过水夹层间隔靶后的剩余头部速度理论值与实验值平均误差为4.6%;当靶板厚度小于20 mm,且水夹层间隔小于150 mm时,水夹层间隔靶对射流头部速度的衰减效率较高。 展开更多
关键词 射流 水夹层间隔靶 侵彻模型 头部速度
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线性成型装药的威力研究 被引量:15
18
作者 苟瑞君 赵国志 +1 位作者 杜忠华 范旭宇 《爆破器材》 CAS 2005年第5期25-28,共4页
论文从理论和试验两方面探讨了试验材料和手段对线性成形装药威力测试结果的影响,认为线性装药在射流形成过程中拉伸是二维的,这样射流切割刀容易断裂,威力相对减小;靶板尺寸和起爆方式都能够影响其威力测试结果。提出了在测试线性装药... 论文从理论和试验两方面探讨了试验材料和手段对线性成形装药威力测试结果的影响,认为线性装药在射流形成过程中拉伸是二维的,这样射流切割刀容易断裂,威力相对减小;靶板尺寸和起爆方式都能够影响其威力测试结果。提出了在测试线性装药的威力时采用的靶板长和宽一般分别选择其装药长度和宽度的2倍左右为最佳。 展开更多
关键词 线性成型装药 射流 切割刀 威力
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基于正交设计方法的双锥罩结构优化设计 被引量:16
19
作者 李磊 马宏昊 沈兆武 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期567-573,共7页
设计了一种双锥药型罩,借助数值模拟和实验手段研究其成形及侵彻机理,利用正交设计方法研究不同结构的射流成形性能。结果显示:该双锥罩在爆轰波作用下形成高速射流、翻转弹丸和杵体;小锥角2α显著影响射流头部速度;罩厚t'及大锥角... 设计了一种双锥药型罩,借助数值模拟和实验手段研究其成形及侵彻机理,利用正交设计方法研究不同结构的射流成形性能。结果显示:该双锥罩在爆轰波作用下形成高速射流、翻转弹丸和杵体;小锥角2α显著影响射流头部速度;罩厚t'及大锥角2β高度显著性影响弹丸速度;最佳设计参数为:t'=0.14 cm、2α=50°、2β=135°、小锥角与大锥角罩口直径比N=0.4或0.5,其射流速度分别为6 613、6 839 m/s,弹丸速度分别为2 247、2 095 m/s,侵彻钢靶深度分别为8.24、8.31 cm,开口孔径分别为2.12、2.08 cm。最终优化的双锥罩结构合理,既保证了射流速度,又大大提高了弹丸速度,射流和弹丸先后侵彻目标,达到双重毁伤的目的;在低密度装药和小炸高条件下侵彻效果较理想。 展开更多
关键词 流体力学 射流 正交设计 双锥药型罩 翻转弹丸
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药型罩材料的晶粒度对射流性能的影响 被引量:12
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作者 王铁福 王雷 +1 位作者 阮文俊 赵同虎 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期291-298,共8页
通过对紫铜药型罩的静破甲威力实验和脉冲X射线照像,研究了药型罩材料的晶粒度对射流性能的影响。研究结果表明,药型罩材料的晶粒度对射流动态延伸特性有重要影响。罩材料的晶粒细化可以增加有效连续射流的长度,推迟射流断裂的时间... 通过对紫铜药型罩的静破甲威力实验和脉冲X射线照像,研究了药型罩材料的晶粒度对射流性能的影响。研究结果表明,药型罩材料的晶粒度对射流动态延伸特性有重要影响。罩材料的晶粒细化可以增加有效连续射流的长度,推迟射流断裂的时间,提高静破甲威力水平。 展开更多
关键词 爆炸 聚能射流 晶粒度 药型罩
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