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旋飞切割毁伤元高压驱动形成机理研究

作　者: 薛建伟
导　师: 钱建平
学　校: 南京理工大学
专　业: 火炮、自动武器与弹药工程
关键词: 主动防护系统高压驱动旋飞切割毁伤元形成机理有限元仿真
分类号: TJ811
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

旋飞切割毁伤元作为一种新型毁伤元,由于其独特的结构特性与毁伤机理,若将其应用于装甲车辆主动防护系统,就可以对杆式穿甲弹等惰性战斗部弹药进行有效的撞击切割式拦截,从而提高坦克等装甲车辆的战场生存能力。研究旋飞切割毁伤元的形成机理将对装甲车辆主动防护系统的发展有重要的理论意义。为了便于研究旋飞切割毁伤元的形成机理,根据其结构特点将其简化为具有相同质量的毁伤元飞盘,并提出了高压驱动装置的结构设计方案。通过引用试验与仿真结果的对比,得到了爆炸驱动前置飞盘轴向抛掷速度随装药结构的变化规律。利用数值模拟方法ANSYS/LS-DYNA进行有限元仿真,在对驱动模型分析的基础上,通过分析炸药JWL状态方程参数,拟合得到了一种满足本高压驱动装置要求的低爆速低爆压炸药。利用内弹道学基本原理,经过对飞盘能量方程和运动方程的分析,建立了高压驱动飞盘旋飞运动的工程计算模型,通过理论计算分析了飞盘旋飞运动规律。并采用数值模拟方法建立了飞盘旋飞运动的有限元模型,通过模拟仿真,得到了飞盘底部压力、飞盘加速度、飞盘速度和转速的变化规律,两种分析方法的计算结果基本吻合。研究结果表明,在拟合得到的低爆速低爆压炸药爆轰产物作用下,当身管内径不变时,飞盘的速度与转速随着身管长度的增大而增大；当身管长度不变时,飞盘的速度随着身管内径的增大而增大,而飞盘的转速随着身管内径的增大而减小。要想得到理想的速度与转速,应综合考虑身管长度与内径的取值,为旋飞切割毁伤元飞盘和高压驱动装置的结构设计提供了理论依据。

旋飞切割毁伤元高压驱动形成机理研究

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