大锥角聚能装药射流形成及对钢靶侵彻的数值模拟

在非线性显示动力分析有限元程序ls-dyna中,采用lagrange算法,靶板材料选择适合金属侵彻问题的johnson-cook模型和gruneisen状态方程,建立了穿甲弹侵彻2519a—t87铝合金靶板的四分之一有限元模型。通过穿甲弹侵彻靶板的模拟结果,分析靶板在穿甲过程中的温度和剪切应力的分布及变化规律,为揭示铝合金的绝热剪切带的形成机理提供依据。

复合装甲的高速侵彻过程一直是军事和结构领域所关注的问题。在大量破片侵彻试验的基础上,利用非线性有限元分析软件ls-dyna对破片侵彻陶瓷/frp复合靶板的过程进行了数值模拟,研究了侵彻过程靶板的破坏形式,分析了侵彻过程中破片速度的变化,以及不同厚度陶瓷对剩余速度的影响,并通过与试验数据的比较,验证了数值模拟在分析破片剩余速度和靶板破坏形式等方面的有效性。

应用ls-dyna有限元程序,采用ale方法在不改变侵彻体的材料、体积和质量情况下,对不同长径比的侵彻体侵彻半无限厚靶板进行了数值模拟,得到了侵彻过程中的主要物理图像和变化曲线。模拟结果表明:长径比较大的弹体虽然具有较强的侵彻能力,但随着侵彻体长径比的不断增大,它对侵彻效果的影响逐渐减弱。

钛合金是一种新型药型罩材料,依据药型罩成分均匀、晶粒细小的要求,采用挤压精车工艺制备了钛合金药型罩。对材料进行了微观组织的金相观察和力学性能测试,了解材料组织、性能。通过材料形成射流的数值仿真与闪光x射线照片的参数对比,结合试验验证数据,认为钛合金药型罩射流基本连续、准直,可形成有效的聚能杀伤元,在对钢筋混凝土的侵彻过程中,既能保证较高穿深,又具有较大的侵彻孔径,有很好的应用前景。

文章对在污水厂加药系统中射流泵的应用进行性能研究,采用fluent6.2软件对实况下射流泵三维流场进行数值模拟,并对计算结果进行性能预测。对于了解射流泵内部流动状况,提高在实际应用中射流泵的效率,为射流泵的进一步研究提供可靠依据。

文章对在污水厂加药系统中射流泵的应用进行性能研究,采用fluent6.2软件对实况下射流泵三维流场进行数值模拟,并对计算结果进行性能预测。对于了解射流泵内部流动状况,提高在实际应用中射流泵的效率,为射流泵的进一步研究提供可靠依据。

利用显式动力有限元程序对用37火炮发射的着靶速1300m/s左右钢弹侵彻大间隔多层a3薄钢靶板的过程进行了数值模拟,分析了弹速、弹重、弹形等影响因素对侵彻过程的作用规律,计算结果和实验结果得到了较好的吻合。研究表明,弹丸的比动能是衡量弹丸侵彻能力的重要参数,在一定的弹丸速度范围内,当弹靶材料和靶板结构固定时,弹丸的侵彻能力是由弹丸的比动能所决定的。

采用光滑粒子流体动力学(sph)方法对钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板作了数值模拟,给出了侵彻过程的物理图像。分析了玻璃层板间距对计算结果的影响。比较了玻璃的本构模型对数值结果的影响。通过对比实验数据,jh-2模型的计算结果明显大于实验结果,而mohr-coulomb盖帽模型得到的侵彻深度与实验更加吻合。进一步研究了侵彻深度对弹丸速度的依赖性,给出了钨合金长杆弹侵彻玻璃靶板的侵彻深度经验表达式。

采用三维数值计算程序模拟了全尺寸钻地弹对半无限厚高强度混凝土靶板的垂直侵彻过程。根据计算结果,分析了弹-靶的动态响应特性,研究了战斗部着速对侵彻深度的影响,并分析了侵彻过程中战斗部装药的过载变化规律,得出了具有一定应用价值的结论。

利用有限元数值模拟软件fluent,采用不可压缩流体流动的基本原理和流热固耦合有限元方法,对钢板控冷设备中常用的圆形喷嘴柱状流冲击换热进行模拟,得到在不同参数与边界条件下柱状流的换热特性以及喷嘴出口速度、出口直径、水温等参数对换热系数的影响,为钢板冷却过程温度场和应力场的模拟提供了较为准确的边界条件。

分析了ansys/ls-dyna常用的两种数值计算方法,lagrange算法和ale算法。给出了预测钢板门在大速度破片侵彻与贯穿时的计算公式,对破片侵彻双层钢板门过程进行数值模拟,结果较为一致。数值模拟是对经验公式和试验研究的有益补充。

应用ansys/ls-dyna分析技术对弹丸侵彻双层均质钢板进行数值分析,获取了弹丸侵彻钢板的速度、加速度变化曲线和规律,以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据.利用ls-dyna有限元程序,用弹塑性模型建立材料模型,对高速弹丸侵彻均质钢板问题进行了数值模拟,为引信设计提供参考.

运用非线性动力学有限元软件ansys/ls-dyna建立了对聚能装药射流侵彻陶瓷橡胶复合靶板的3d有限元模型。分析了在不同倾角下,不同厚度橡胶夹层构成的陶瓷橡胶复合靶板对射流能量吸收的影响。结合质量防护系数、空间防护系数和差分防护系数对复合靶板的防护效能进行了分析。结果表明:倾角的变化对陶瓷橡胶复合靶板抗射流侵彻性能影响较大,而橡胶夹层厚度的变化对复合靶板抗射流侵彻性能影响较小。随着倾角的增加,复合靶板的防护性能增加,在60°～68°范围内,复合靶板的防护性能基本不变。

为了研究靶板侧向运动对弹丸正侵彻效应的影响,运用ansys/ls-dyna模拟在不同攻角条件下弹丸对不同运动速度靶板的正侵彻效应。计算结果表明:无攻角条件下,当靶板侧向运动时,弹丸的剩余速度小于侵彻静止靶板时的剩余速度,有攻角时则相反;靶板运动速度对弹丸侵彻姿态影响比较明显,且弹轴与初始位置的最大偏转角随弹靶x方向的速度之差的增加而增加。本研究揭示了侵彻运动靶过程中弹丸侵彻姿态、速度等的变化规律,可为打击运动目标的有关弹药设计提供参考。

为得到钝感炸药(ihe)和高能炸药(he)复合装药结构对冲击波感度的响应情况,对不同结构的复合装药进行隔板实验,得到了其冲击波感度与药柱高度比值的一阶指数关系。利用显式有限元程序对复合装药结构进行隔板实验的数值模拟,计算结果与实验结果吻合。通过数值模拟计算并比较了铝、有机玻璃、钢隔板和未反应jb-9014炸药的爆轰反应边界值。

为了研究钢纤维混凝土抗侵彻性能,对带装甲钢背板的高强度钢纤维混凝土靶进行12.7mm穿甲弹、长杆弹高速撞击侵彻试验。根据背靶侵彻深度试验结果,采用防护系数评估复合靶的抗侵彻性能。采用细观离散元模型latticediscreteparticlemodel、弹塑性模型和johnson-cook屈服准则分别描述钢纤维混凝土、弹体和装甲钢靶的材料力学响应,建立了混凝土侵彻问题的有限元-离散元耦合数值仿真模型。通过对比钢纤维混凝土破坏形态和背靶侵彻深度,验证仿真模型对于钢纤维混凝土侵彻问题的适用性。针对3种代表性侵彻工况,模拟分析复合靶间隙以及钢纤维含量对于侵彻响应的影响。仿真结果表明:相比含间隙的复合靶,无间隙的约束条件能够明显减小背靶侵彻深度;钢纤维含量对于背靶侵彻深度几乎没有影响而对混凝土靶破坏形态有较大影响。进一步仿真分析12.7mm穿甲弹贯穿钢纤维混凝土靶板响应影响因素,得到:圆柱靶直径大于30倍弹径时,弹体贯穿出靶速度趋于收敛;随着靶体厚度增小,剩余速度与撞击速度趋近于线性关系。

为了研究不同结构的ti-6al-4v靶板的抗弹性能,通过非线性动力学软件autodyn对不同直径的钢球侵彻不同结构的ti-6al-4v靶板进行了数值仿真,验证了材料模型的可靠性,计算出了不同直径钢球对半无限靶版的极限穿透深度和间隔靶板在不同间隔下的弹道极限速度,为钛合金在军事上的应用提供一定的参考。

对10号钢和紫铜材料efp侵彻对50mm厚603均质装甲靶板的性能进行了研究。应用ansys/ls-dyna软件对两种efp的成型和侵彻靶板过程进行了数值模拟,分析了两种efp侵彻性能差异存在的内在原因。结果表明,10号钢efp的穿深能力小于紫铜efp,而扩孔能力较为显著,其靶板入口尺寸约为紫铜efp的1.5倍。认为侵彻性能的差别由材料特性、efp形状和速度分布引起,而靶板入口大小由尾翼大小决定。

本文介绍小直径炮孔光面、预裂爆破中采用的间隔聚能爆破技术，间隔聚能装药爆破的基本过程及控制参数。

长杆弹对岩石靶的侵彻分析——采用统一强度理论作为岩石材料的屈服准则，建立了长杆弹垂直侵彻岩石靶体的柱形空腔膨胀模型，给出了卵形长杆弹侵彻靶体深度的理论计算公式，求出了弹体以4501400m／s的速度撞击岩石靶体的侵彻深度，并和试验结果进行了比较。...

脉冲射流相对于恒定射流可较大程度提高液气射流泵效率,利用计算流体力学软件fluent对脉冲液气射流泵内部流场进行数值模拟和分析。首先研究在脉冲射流情况下,停止工作射流后液气射流泵内部流场的状况;然后对相同工作条件、不同脉冲频率下的液气射流泵进行数值模拟,并研究分析各个脉冲频率下液气射流泵效率,得出最佳工作频率。

基于多相流动的拉格朗日离散相模型,应用fluent软件对准直管磨料射流准直管静止不动、入口带圆锥收敛段的直管磨料喷头内部等温、不可压缩、稳态、液固湍流进行了数值模拟.连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均n-s方程,湍流模型采用标准的k-ε模型,代数方程组采用分离解方法,通过simple算法求解压力速度耦合;离散相采用拉格朗日方法追踪颗粒运动轨迹;收敛残差为10-4.研究表明,喷头混合室内存在2个环形回流区,室内连续相呈非轴对称流动.当准直管磨料射流用于切割工作时,磨料入口应略靠近混合室的出口侧;用于超细粉碎工作时,磨料入口应略靠近混合室入口侧.