弹形参数对战斗部斜穿甲姿态偏转影响研究
2021-10-15李东伟刘俞平王筱锋王昭明赵双双
李东伟,刘俞平,王筱锋,王昭明,赵双双
(重庆红宇精密工业集团有限公司, 重庆 402760)
1 引言
战斗部侵彻靶板过程姿态偏转对装药安定性具有较大影响[1]。众多研究者在着角、速度和攻角等参数对战斗部侵彻混凝土靶姿态变化情况进行了大量研究[2-5],同时建立了理论与数值分析模型[6-8]。半穿甲战斗部作为打击海面舰艇目标的主要武器,其攻击目标时,着靶姿态恶劣,常带有较大攻角和着角[9]。这对战斗部壳体强度、装药及火工品安定性和引信作用可靠性产生严重威胁。研究如何控制战斗部斜侵彻钢板时的姿态变化具有重要意义。然而,目前战斗部穿甲研究工作主要集中于侵彻能力方面[10-12],对侵彻过程战斗部姿态偏转研究较少。
本文中采用非线性有限元计算软件LS-DYNA,开展了战斗部外形结构对其侵彻钢板目标时姿态变化影响规律的数值计算研究,为低易损半穿甲战斗部的设计提供参考和指导。
2 计算模型
战斗部斜侵彻钢靶数值计算模型由战斗部壳体、炸药装药、靶板和配重块组成。战斗部尺寸为φ40 mm×160 mm。靶板为φ400 mm×8 mm的钢板,靶板倾角70°。配重块主要用于调整战斗部质心位置。战斗部以600 m/s速度,4°攻角斜侵彻靶板,考虑到几何模型力学对称性,建立战斗部侵彻靶板1/2计算模型如图1所示。弹体与靶板之间采用面-面侵蚀接触。所有单元均为8节点solid164实体单元,计算模型采用Lagrange算法,单位为cm-g-s。

图1 战斗部斜侵彻钢靶计算模型示意图Fig.1 Schematic diagram of calculation model for oblique penetration of warhead into steel target
战斗部壳体采用超高强度合金钢,炸药装药为DMCX(DNAN/HMX/Al/添加剂)炸药。……
