某小型强光爆震弹爆炸仿真研究
2020-06-07马永忠赵法栋
兵器装备工程学报 2020年5期
关键词:分析
马永忠,赵法栋
(武警工程大学 装备管理与保障学院,西安 710086)
强光爆震弹是一种大威力非致命弹药,其爆炸时产生强烈声响和炫目闪光刺激,使人员暂时性致聋致盲,从而失去抵抗能力。因其作用威力大、驱散效果好,在强行驱散、武力突击等任务中得到了各国警宪部队的普遍使用[1]。“如何最大限度降低其破片杀伤力,保证使用安全性”一直是该类弹药研发设计的重点问题[2]。比如美国7290型爆震弹[3]和M84震撼弹[4]均采用钢制金属外壳,爆炸时不会产生任何破片,但也增加了全弹质量,给弹药投掷和携带带来不利影响;法国0446型声光弹则采用了预制破片的方法来控制破片大小和形状,达到降低杀伤力的目的。我国学者郭三学[5]专门对V形槽法提高爆震弹安全性的可行性进行过实验研究。
为开展强光爆震弹破片杀伤问题研究,我们设计了一种卵形弹体结构的小型强光爆震弹(如图1所示)。对其破片质量分布和破片速度等进行了仿真分析,评估了其杀伤半径。
采用有限元法进行爆炸仿真是现代武器弹药设计的常用方法。余志统等[6]对战斗部爆炸加载及破片飞散过程进行有限元仿真,分析了预制破片的爆炸飞散规律。樊壮卿等[7]仿真分析了舱室爆炸载荷传播特性,为舰艇毁伤和防护提供了参考。
张国强[8]基于非线性有限元软件LS-DYNA采用ALE算法对某强光爆震弹的冲击波超压进行仿真,分析了其致伤特性,证实了仿真的正确性。本文仍采用该方法,对所设计的小型强光爆震弹的爆炸过程进行数值仿真,探究其破片分布规律,以期为该弹药的研制和应用提供科学依据。……
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