• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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圆柱壳体装药偏心多点起爆下破片速度的分布

沈慧铭 李伟兵 王晓鸣 李文彬 董晓亮

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引用本文: 沈慧铭, 李伟兵, 王晓鸣, 李文彬, 董晓亮. 圆柱壳体装药偏心多点起爆下破片速度的分布[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(6): 1039-1045. doi: 10.11883/1001-1455(2017)06-1039-07
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Citation: Shen Huiming, Li Weibing, Wang Xiaoming, Li Wenbin, Dong Xiaoliang. Velocity distribution of fragments resulted by explosion of a cylindrical shell charge on multi-spots eccentric initiation[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(6): 1039-1045. doi: 10.11883/1001-1455(2017)06-1039-07

圆柱壳体装药偏心多点起爆下破片速度的分布

doi: 10.11883/1001-1455(2017)06-1039-07
基金项目: 

国家自然科学基金项目 11202103

详细信息
    作者简介:

    沈慧铭(1988—),男,博士研究生,shenhuiming202@163.com

  • 中图分类号: O383

Velocity distribution of fragments resulted by explosion of a cylindrical shell charge on multi-spots eccentric initiation

  • 摘要: 针对偏心起爆战斗部破片速度增益的问题,提出爆轰波碰撞形成马赫超压是引起破片速度增加的原因。利用AUTODYN软件,模拟偏心起爆战斗部从壳体径向膨胀、表面产生裂纹到最后形成破片的整个过程,并将模拟得到的破片速度与实验数据对比,两者吻合较好;简化Whitham方法并结合Gurney速度公式得到偏心起爆战斗部定向破片速度和定向区域的计算方法,同时在保证破片初速的前提下,研究偏心多点起爆下起爆点数的选择标准。研究结果表明:偏心多点起爆下定向破片初速增益约34%,定向区域范围约30°,起爆点数的选择与壳体长度和装药口径相关。
  • 图  1  有限元模型

    Figure  1.  Finite element model

    图  2  中心单点端面起爆破片形成示意图

    Figure  2.  Process of the fragment formation under center detonation with single point

    图  3  不同位置处破片初速的变化

    Figure  3.  Variation of initial velocity of fragments at different positions

    图  4  偏心起爆战斗部分析模型

    Figure  4.  Analytic model of eccentric warhead

    图  5  爆轰波碰撞示意图

    Figure  5.  Diagram of detonation wave collision

    图  6  偏心多点定向战斗部有限元模型

    Figure  6.  Simulation model of directed fragmentation warhead

    图  7  35 μs时刻破片飞散形态

    Figure  7.  Fragment dispersion at 35 μs

    图  8  破片速度分布

    Figure  8.  The fragment initial velocity distribution

    图  9  二维有限元图和压力云图

    Figure  9.  Two-dimensional numerical model and stress nephogram

    图  10  不同起爆点数下破片速度比较

    Figure  10.  Comparison of fragment initial velocities under different number of detonation points

    图  11  破片最大速度随爆点点数的变化

    Figure  11.  Variation of fragment maximum velocity with detonation point number

    图  12  偏心起爆战斗部实验

    Figure  12.  Test of eccentric initiation warhead

    表  1  实验数据与理论模型结果对比

    Table  1.   Comparison between experimental and theoretical data

    编号 v/(m·s-1) 编号 v/(m·s-1) 编号 v/(m·s-1) 编号 v/(m·s-1)
    实验 数值模拟 实验 数值模拟 数值模拟 数值模拟
    1 954 650 9 1 432 1 150 17 1 329 25 1 436
    2 1 129 845 10 1 445 1 183 18 1 340 26 1 430
    3 1 182 901 11 1 469 1 198 19 1 349 27 1 410
    4 1 222 1 000 12 1 493 1 232 20 1 372 28 1 363
    5 1 270 1 013 13 1 463 1 249 21 1 365 29 1 323
    6 1 309 1 032 14 1 398 1 274 22 1 405 30 1 326
    7 1 354 1 079 15 1 347 1 290 23 1 430 31 1 240
    8 1 396 1 145 16 1 208 1 298 24 1 436 32 1 095
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-20
  • 修回日期:  2016-09-18
  • 刊出日期:  2017-11-25

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