李 磊，沈兆武，李学岭，倪小军

（1.中国科学技术大学近代力学系，安徽 合肥 230027；2.安徽方圆机电股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

聚能装药技术广泛应用于弹药武器设计和工业生产行业，例如破甲弹、聚能切割、石油开采等领域。聚能装药起爆后形成聚能射流过程的数值模拟对聚能装药技术的研究及设计具有重要的意义。聚能射流形成过程是弹塑性流体动力学问题，对于整个过程进行数值模拟是一个难点。当采用Lagrange有限元法模拟射流形成过程时，必然遇到网格发生大畸变和滑移面处理等一系列问题，最终导致计算精度降低甚至计算终断。Euler方法不存在网格发生大畸变问题，但难以准确描述各类界面。光滑粒子动力学（Smoothed particle hydrodynamics，简称SPH）方法是一种Lagrange无网格数值方法，它采用带质量、动量、能量的粒子构成离散计算域，不同材料的粒子自然地构成界面，材料间的相互作用可以由粒子间的相互作用来自然地模拟，材料的变形不依赖于网格而通过粒子的运动来描述，因此在理论上，SPH方法能够“自然地”模拟侵彻贯穿、高速碰撞等物理现象。SPH方法最早由L.B.Lucy［1］和R.A.Gingold等［2］于1977年提出并应用于天体物理学，后来被广泛地应用于力学研究的各个领域，J.W.Swegle等［3］首先用SPH方法模拟爆炸问题，M.B.Liu［4－6］等应用SPH方法模拟了聚能装药的爆轰过程。

本文中，首先介绍SPH方法的基本理论，其次采用有限元程序LS－DYNA中的归一化粒子近似公式对聚能装药射流形成过程进行三维数值模拟，并对射流形成过程和机理进行分析；……