基于SLM技术的中心预控槽破片战斗部的破碎特性

1

作者 李伟航 姚文进 +4 位作者 朱炜 李文彬 张庆 李一鸣 刘燕宁 《火炸药学报》 北大核心 2025年第2期186-194,I0008,共10页

为了研究3D打印破片战斗部壳体的破片成形特性,对选区激光熔化(SLM)的中心预控槽钢壳体进行水介质破片回收试验。通过对比不同装药长径比、预控槽深度比例及网络形状的破片成形情况,明确预控槽参数对破片形态的影响,并讨论了其断裂模式... 为了研究3D打印破片战斗部壳体的破片成形特性,对选区激光熔化(SLM)的中心预控槽钢壳体进行水介质破片回收试验。通过对比不同装药长径比、预控槽深度比例及网络形状的破片成形情况,明确预控槽参数对破片形态的影响,并讨论了其断裂模式。结果表明,中心预控槽通过定向引导显著提升破碎可控性,破片质量回收率为87.09%~94.42%,完整破片生成率最高可达99.60%;装药长径比存在临界阈值,当装药长径比小于2.1时,完整破片生成率稳定于87.62%,连体率保持为22.40%;而装药长径比超过2.1时,完整生成率骤降至70.37%,连体率跃升至69.44%;连体破片数量与预控槽深度比例η呈显著负相关,完整破片生成率则随预控槽深度比例的增大而显著升高;横斜与菱形的网络形状相比于方形网络具有更好的破碎均匀性,完整破片生成率分别为96.09%和99.60%。断裂模式分析表明,轴向断裂以拉伸破坏为主,周向壳体内侧为剪切破坏,外侧为拉伸断裂,且当η>53.3%时,外侧剪切带宽度与内侧趋同。 展开更多

关键词 材料科学 预控破片战斗部 选区激光熔化 3D打印 中心预控槽 316L不锈钢粉末

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预控破片战斗部的成型与散布分析 被引量：6

2

作者 赵进 付建平 +3 位作者 陈智刚 郭子云 张钧 郑灿杰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第12期62-66,共5页

以内刻V形槽预控破片战斗部圆柱壳体为研究对象,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与矩形和菱形两种预刻槽战斗部破片形成过程进行了数值模拟,分析了预控破片战斗部散布范围和有效单个破片的个数,并通过静爆试验数据证实。结果证明:... 以内刻V形槽预控破片战斗部圆柱壳体为研究对象,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与矩形和菱形两种预刻槽战斗部破片形成过程进行了数值模拟,分析了预控破片战斗部散布范围和有效单个破片的个数,并通过静爆试验数据证实。结果证明:内刻V形槽菱形破片战斗部成型和散布优于矩形破片战斗部,菱形破片战斗部壳体膨胀破碎率高,形成有效单个破片数量多,连片率极低,单列破片散布呈条状,有效覆盖面积广,试验结果与数值模拟结果相吻合。 展开更多

关键词 内刻V形槽 矩形破片战斗部 菱形破片战斗部 LS-DYNA 静爆试验

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菱形破片战斗部成型的数值模拟与毁伤效果研究 被引量：5

3

作者 赵进 付建平 +3 位作者 陈智刚 郭子云 张钧 郑灿杰 《爆破器材》 CAS 北大核心 2019年第5期35-39,45,共6页

以内刻V形槽战斗部圆柱壳体为研究对象,针对矩形破片战斗部产生破片连片的不足,设计并优化了菱形破片战斗部,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与破片形成过程进行了数值模拟,分析了战斗部壳体的断裂过程、破片速度的衰减、有效单个... 以内刻V形槽战斗部圆柱壳体为研究对象,针对矩形破片战斗部产生破片连片的不足,设计并优化了菱形破片战斗部,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与破片形成过程进行了数值模拟,分析了战斗部壳体的断裂过程、破片速度的衰减、有效单个破片的个数。对单个破片进行毁伤效果模拟计算,并通过静爆试验进行了验证。结果证明:内刻V形槽菱形破片战斗部壳体膨胀破碎形成的破片连片率极低,有效单个破片数量多,初速高,并可以在7m处有效侵彻8mm厚的Q235钢靶,试验与数值模拟结果相吻合。 展开更多

关键词 内刻V形槽 矩形破片战斗部 菱形破片战斗部 LS-DYNA 静爆试验

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动态线列式破片战斗部技术探索 被引量：10

4

作者 梁争峰 袁宝慧 +1 位作者 程淑杰 刘惠玲 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期42-44,共3页

依据现代战争对反导技术的迫切需求,提出了一种动态线列式破片战斗部技术,在弹目动态交汇条件下使目标形成线列式穿孔,同时使穿孔周边产生撕裂效应和应力集中效应,从而对高速飞行的导弹等目标实施线切割式高效结构毁伤。结合动态线列式... 依据现代战争对反导技术的迫切需求,提出了一种动态线列式破片战斗部技术,在弹目动态交汇条件下使目标形成线列式穿孔,同时使穿孔周边产生撕裂效应和应力集中效应,从而对高速飞行的导弹等目标实施线切割式高效结构毁伤。结合动态线列式破片战斗部设计原理,给出了该类战斗部系统设计方法和主要设计参数的工程计算公式,通过数值模拟和原理样机试验,初步验证了其作用原理和设计方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 爆炸力学 反导技术 动态线列式破片战斗部 破片穿孔 毁伤效应

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多层预制破片战斗部数值仿真方法及起爆方式影响 被引量：14

5

作者 时党勇 张庆明 夏长富 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2009年第6期553-558,共6页

为研究多层预制破片的飞散规律,对某结构多层预制破片战斗部的数值仿真方法和爆轰驱动特性进行分析。通过对比流固耦合模型、单层网格模型和小角度模型的适用性,采用侵蚀单面自动接触算法,建立合理的数值计算模型。利用LS-DYNA软件,对... 为研究多层预制破片的飞散规律,对某结构多层预制破片战斗部的数值仿真方法和爆轰驱动特性进行分析。通过对比流固耦合模型、单层网格模型和小角度模型的适用性,采用侵蚀单面自动接触算法,建立合理的数值计算模型。利用LS-DYNA软件,对单点、对称两点和三点起爆方式下爆轰波传播特性、多层预制破片飞散形态、破片初速和飞散角进行计算和比较。计算结果表明,数值计算模型可以考虑多层破片之间的挤压、摩擦和翻滚效应;对称两点起爆和三点起爆可有效提高预制破片的最大初速和平均初速;起爆点数量增加,密集破片区域飞散角逐渐增大。 展开更多

关键词 多层 预制破片战斗部 飞散特性 数值仿真方法 起爆方式

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预制破片战斗部对巡航导弹毁伤仿真研究 被引量：9

6

作者 何勇 刘媛君 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期31-33,共3页

以巡航导弹为目标,在分析和等效目标模型的基础上,建立了预制破片战斗部与目标作用的攻击模型和作用参数,运用LS-DYNA软件模拟和分析了几种引战配合条件下,破片对目标的毁伤效果及速度。通过对比分析,优化各种参数,为战斗部的设计提供... 以巡航导弹为目标,在分析和等效目标模型的基础上,建立了预制破片战斗部与目标作用的攻击模型和作用参数,运用LS-DYNA软件模拟和分析了几种引战配合条件下,破片对目标的毁伤效果及速度。通过对比分析,优化各种参数,为战斗部的设计提供依据。 展开更多

关键词 巡航导弹 毁伤仿真 预制破片战斗部 等效目标模型

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预制破片战斗部安全距离试验与数值仿真研究 被引量：3

7

作者 孙新 白春华 +1 位作者 王浩喆 薛琨 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期27-33,共7页

为了分析战斗部结构、装填破片质量2种因素对预制破片战斗部安全防护距离的影响,运用连续-离散耦合计算程序构建了聚焦结构、平行结构、飞散结构战斗部及装填不同质量破片的战斗部模型,结合特定的材料方程与状态方程,对破片飞散全过程... 为了分析战斗部结构、装填破片质量2种因素对预制破片战斗部安全防护距离的影响,运用连续-离散耦合计算程序构建了聚焦结构、平行结构、飞散结构战斗部及装填不同质量破片的战斗部模型,结合特定的材料方程与状态方程,对破片飞散全过程进行了数值仿真,验证了静爆数值仿真的可靠性。研究结果表明:我国现行标准对于战斗部安全距离的规定过大。预制破片战斗部安全距离受装填破片质量的影响较大,而战斗部结构对安全距离影响相对较小,安全距离与破片质量大小呈正相关性,研究结果对预制破片战斗部生产、储存的安全防护具有参考价值。 展开更多

关键词 预制破片战斗部 安全距离 数值计算

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传爆管偏置对子弹预制破片战斗部威力的影响

8

作者 刘志林 王雨时 +2 位作者 闻泉 张志彪 高辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期55-60,共6页

为了给弹药总体和引信传爆序列设计提供参考,以某中型盘状子弹为对象,通过破片初速理论计算和ANSYS/LS-DYNA仿真,并结合试验,得到了传爆管不同偏置距离下子弹战斗部预制破片初速各向分布。结果表明：与中心传爆系统相比,偏心传爆系统离... 为了给弹药总体和引信传爆序列设计提供参考,以某中型盘状子弹为对象,通过破片初速理论计算和ANSYS/LS-DYNA仿真,并结合试验,得到了传爆管不同偏置距离下子弹战斗部预制破片初速各向分布。结果表明：与中心传爆系统相比,偏心传爆系统离传爆管远的破片初速较高。随传爆管偏置距离增加,同一周向破片间初速差异变大。传爆管偏置9 mm时破片初速增益为-7.28%～8.28%,对子弹战斗部破片杀伤场轴对称性影响不大,因引信安全性设计所需的传爆管偏置结构可行。 展开更多

关键词 弹药工程 理论分析 数值模拟 预制破片战斗部 引信设计

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预制破片战斗部冲击波超压的数值模拟

9

作者 周平 韩夫亮 侯日立 《四川兵工学报》 CAS 2009年第7期76-77,81,共3页

为了分析不同层数预制破片战斗部的冲击波超压值,讨论了超压与破片层数、炸距的关系,计算了单层和多层预制破片战斗部在静止和运动爆炸时冲击波超压的大小和分布规律,其结论对于飞机结构战伤仿真、预制破片战斗部的设计优化等具有一定... 为了分析不同层数预制破片战斗部的冲击波超压值,讨论了超压与破片层数、炸距的关系,计算了单层和多层预制破片战斗部在静止和运动爆炸时冲击波超压的大小和分布规律,其结论对于飞机结构战伤仿真、预制破片战斗部的设计优化等具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 预制破片战斗部 冲击波超压 数值模拟

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破片战斗部杀伤面积影响规律研究 被引量：13

10

作者 洪豆 郑宇 +1 位作者 李文彬 姜宁 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期37-42,共6页

为了评估破片战斗部的杀伤威力,采用破片飞散公式对其破片飞散特性进行了理论计算,并运用LS-DYNA软件进行了数值模拟,最后基于MATLAB自编程序计算了动态破片威力场,获得了不同的落速、落角和炸高对破片战斗部杀伤面积的影响规律。研究... 为了评估破片战斗部的杀伤威力,采用破片飞散公式对其破片飞散特性进行了理论计算,并运用LS-DYNA软件进行了数值模拟,最后基于MATLAB自编程序计算了动态破片威力场,获得了不同的落速、落角和炸高对破片战斗部杀伤面积的影响规律。研究结果显示:数值模拟和公式预测下的破片地面分布图,具有较好的一致性。战斗部动态破片场分布受落角的影响较大,受炸高和落速的影响较少,且随着战斗部落角增加,破片分布图由两边扩散变化到向中间收拢合成一个圆形。以地面人员为杀伤目标,通过改变落速、落角和炸高得到最佳匹配的参数,即(800 m/s,70°,20 m)时,破片杀伤面积达到最大值。 展开更多

关键词 破片战斗部 数值模拟 炸高 落速 落角 破片杀伤面积

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中空型预控破片战斗部破片初速特性 被引量：2

11

作者 尹澳 毛亮 +4 位作者 姜春兰 石家政 卢士伟 王宝林 刘丽 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期120-129,共10页

构建了中空型预控破片战斗部的破片初速分析模型,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空型预控破片战斗部采用一端环形起爆和多点同时起爆时的预控破片成型过程进行了数值模拟。研究结果表明:采用一端环形起爆时,预控破片初速的理... 构建了中空型预控破片战斗部的破片初速分析模型,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空型预控破片战斗部采用一端环形起爆和多点同时起爆时的预控破片成型过程进行了数值模拟。研究结果表明:采用一端环形起爆时,预控破片初速的理论计算结果与数值仿真结果吻合较好,最大偏差仅为3.54%;采用一端2点、3点、4点同时起爆时,周向方向上,分别距起爆点90°、60°和45°方位处的预控破片初速最高,且2点同时起爆时破片最大速度增益和平均速度增益均高于3点、4点同时起爆;此外,根据所研究的战斗部尺寸结构,当采用一端2点同时起爆,且起爆点设置距内壳体15 mm时,中空型预控破片战斗部能发挥更大的毁伤威力。研究结果可为相关战斗部的设计提供一定参考。 展开更多

关键词 中空型预控破片战斗部 破片初速 环形起爆 多点同时起爆 速度增益

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破片战斗部轴向飞散控制技术研究进展 被引量：2

12

作者 刘伟 梁争峰 曹磊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期100-107,共8页

介绍了破片战斗部的国内外研究现状,对比了大飞散角破片战斗部、聚焦破片战斗部和线列式破片战斗部的优缺点;简述了破片轴向飞散控制方法理论基础,对壳体曲线与厚度控制、波形控制器控制、起爆方式控制和长径比控制这4种破片轴向飞散控... 介绍了破片战斗部的国内外研究现状,对比了大飞散角破片战斗部、聚焦破片战斗部和线列式破片战斗部的优缺点;简述了破片轴向飞散控制方法理论基础,对壳体曲线与厚度控制、波形控制器控制、起爆方式控制和长径比控制这4种破片轴向飞散控制方法进行了简要评述,并对破片战斗部轴向飞散控制技术的应用现状和前景进行了展望。可为破片战斗部结构参数和性能优化设计提供参考。 展开更多

关键词 破片战斗部 轴向飞散控制理论 壳体曲线 波形控制器 起爆方式

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聚焦破片战斗部破片质量对毁伤能力的影响分析 被引量：2

13

作者 杨雨潼 马平原 曾亮 《海军航空工程学院学报》 2014年第4期360-364,共5页

聚焦破片战斗部是防空导弹常用战斗部,由于战斗部总质量往往受限,因而分析在破片总质量不变的情况下单个破片质量对毁伤能力的影响十分必要。假定聚焦破片战斗部的破片总质量不变,为8kg,应用ANSYS/LSDYNA有限元分析软件模拟不同质量破... 聚焦破片战斗部是防空导弹常用战斗部,由于战斗部总质量往往受限,因而分析在破片总质量不变的情况下单个破片质量对毁伤能力的影响十分必要。假定聚焦破片战斗部的破片总质量不变,为8kg,应用ANSYS/LSDYNA有限元分析软件模拟不同质量破片打击靶弹不同目标舱段的毁伤效果,共进行了15种情况的数值模拟。模拟结果研究表明:单个破片质量为2 g的战斗部对靶弹的整体杀伤效果最好。 展开更多

关键词 聚焦破片战斗部 防空导弹 毁伤 破片

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一种离散与预制组合破片战斗部的数值模拟 被引量：5

14

作者 王义磊 吴越 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第12期38-41,共4页

离散与预制组合破片战斗部的杀伤元为圆弧杆破片与球破片,破片的不同形状和不同参数都影响战斗部的杀伤效果。运用ANSYS/LS-DYNA对该战斗部进行了数值模拟。分析了破片的错位排列和不同形状对战斗部爆炸形成破片的速率及形成破片的空间... 离散与预制组合破片战斗部的杀伤元为圆弧杆破片与球破片,破片的不同形状和不同参数都影响战斗部的杀伤效果。运用ANSYS/LS-DYNA对该战斗部进行了数值模拟。分析了破片的错位排列和不同形状对战斗部爆炸形成破片的速率及形成破片的空间状态的影响。模拟结果表明:圆弧杆破片的平均速率最大,球破片平均速率最小;由于破片的错位排列及形状的不同使战斗部爆炸在有限的时间内任一时刻破片形成连续的不同半径杀伤环的空间分布,即形成了类似于大碗倒扣在小碗上的"体"杀伤。模拟结果可为战斗部的设计提供有益的参考。 展开更多

关键词 离散与预制组合破片战斗部 圆弧杆 “体”杀伤 数值模拟

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基于Autodyn评估破片战斗部对雷达目标的毁伤效应 被引量：6

15

作者 赵未平 王亮 +3 位作者 游培寒 刘传武 祝逢春 郭广文 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第5期55-58,62,共5页

提出了破片战斗部毁伤雷达目标新的评估方法,用Autodyn仿真软件对破片战斗部进行数值模拟,获取破片的质量、速度及密度分布,将数据结果导入已建立雷达模型的目标易损性软件,计算破片对雷达的毁伤效果。方法结合了Autodyn和目标易损性软... 提出了破片战斗部毁伤雷达目标新的评估方法,用Autodyn仿真软件对破片战斗部进行数值模拟,获取破片的质量、速度及密度分布,将数据结果导入已建立雷达模型的目标易损性软件,计算破片对雷达的毁伤效果。方法结合了Autodyn和目标易损性软件对雷达目标进行毁伤评估,可以直观考核破片战斗部的毁伤效果,也可作为雷达类目标判断毁伤等级的参考。仿真计算的破坏现象与试验结果基本吻合,选用的评估方法有效。 展开更多

关键词 破片战斗部 目标易损性 雷达目标 毁伤评估

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破片战斗部有效破片数影响规律研究

16

作者 谢奕 尹建平 +3 位作者 李旭东 杨东 卢文杰 张兆杰 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期73-79,共7页

运用AUTODYN软件数值模拟预制破片战斗部侵彻地面后起爆的破片飞散过程,分析了不同侵彻深度、起爆方式及落角对破片飞散规律及有效破片数的影响,获得了侵彻深度与有效破片数占比的关系式。研究结果表明:战斗部侵彻深度与有效破片数呈线... 运用AUTODYN软件数值模拟预制破片战斗部侵彻地面后起爆的破片飞散过程,分析了不同侵彻深度、起爆方式及落角对破片飞散规律及有效破片数的影响,获得了侵彻深度与有效破片数占比的关系式。研究结果表明:战斗部侵彻深度与有效破片数呈线性反比关系;采用底部端面中心点起爆更有利于向空中飞散形成有效破片;当落角在一定范围时,落角较小的战斗部产生的有效破片数较多。 展开更多

关键词 破片战斗部 数值模拟 侵彻深度 起爆方式 落角 有效破片数

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V形刻槽预制破片战斗部爆炸仿真研究 被引量：4

17

作者 余志统 施冬梅 +2 位作者 尚春明 石永相 李文钊 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第4期159-162,共4页

利用SOLIDWORKS、ICEM建立预制破片战斗部有限元模型,通过AUTODUN对战斗部爆炸加载及破片飞散过程进行仿真研究,提出了V形刻槽预制破片槽口处有限元划分方法,获得了V形刻槽式预制破片的速度、飞散角等参数;仿真结果与试验结果一致。

关键词 预制破片战斗部 爆炸仿真 V形刻槽预制破片 AUTODYN

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基于Matlab的破片战斗部快速设计 被引量：1

18

作者 肖师云 李万富 +2 位作者 华绍春 冯成良 刘俞平 《兵工自动化》 2019年第6期43-46,共4页

针对快速进行破片战斗部方案设计的需求,基于Matlab平台开展破片战斗部快速设计。依据破片战斗部结构特征及威力参数模型,选取破片战斗部的6个基本特征进行战斗部方案结构描述,建立破片战斗部快速设计系统,应用工程模型进行破片战斗部... 针对快速进行破片战斗部方案设计的需求,基于Matlab平台开展破片战斗部快速设计。依据破片战斗部结构特征及威力参数模型,选取破片战斗部的6个基本特征进行战斗部方案结构描述,建立破片战斗部快速设计系统,应用工程模型进行破片战斗部威力参数计算和分析,实现对破片战斗部设计方案的快速评价和优化。结果表明,该设计系统可应用于破片战斗部快速设计和威力分析。 展开更多

关键词 破片战斗部 设计 威力 MATLAB

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圆弧杆球交错组合破片战斗部破片飞散特性数值模拟

19

作者 王义磊 董素荣 姜弛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期83-86,91,共5页

为了进一步提高战斗部的毁伤能力,进而比较了同一战斗部上相同体积的两种形状的破片,运用ANSYS/LS-DYNA对该战斗部进行了飞散特性数值模拟。分析了交错排列和不同形状对战斗部爆炸破片的速率以及破片形成空间状态的影响。模拟结果表明:... 为了进一步提高战斗部的毁伤能力,进而比较了同一战斗部上相同体积的两种形状的破片,运用ANSYS/LS-DYNA对该战斗部进行了飞散特性数值模拟。分析了交错排列和不同形状对战斗部爆炸破片的速率以及破片形成空间状态的影响。模拟结果表明:圆弧杆破片的平均速率最大,球破片平均速率最小;在任一时刻破片飞散,整体表现均为预制破片球形成的"体"杀伤和圆心角为30°的圆弧杆形成的"体"杀伤组合成的复合"体"杀伤,模拟结果可为战斗部的设计提供了有益的参考。 展开更多

关键词 交错式破片战斗部 爆炸力学 复合“体”杀伤 杀伤战斗部 预制破片 飞散特性数值模拟

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关于预制破片战斗部杀伤威力评定的探讨

20

作者 徐文灿 蒋厚洸 张连玉 《兵工学报（弹箭分册）》 CSCD 1991年第2期13-27,110,共15页

为了准确、合理地处理静爆威力试验数据,并把它转换为动态(即考虑射击或飞行条件下战斗部着速、落角和炸高等因素)杀伤面积,本文采用三次样条插值,把球形靶试验所得破片分布的离散数据变换为解析表达式,这样,由静态到动态的转换可用专... 为了准确、合理地处理静爆威力试验数据,并把它转换为动态(即考虑射击或飞行条件下战斗部着速、落角和炸高等因素)杀伤面积,本文采用三次样条插值,把球形靶试验所得破片分布的离散数据变换为解析表达式,这样,由静态到动态的转换可用专门程序在计算机上进行处理.省去了作图和手工计算的烦琐,提高了数据处理精度和效率。现有程序适用于预制破片战斗部. 根椐静爆威力试验数椐,利用本文提供的方法和程序,可计算出战斗部动态杀伤面积并绘制等杀伤概率曲线,以此评定战斗部效率。 展开更多

关键词 预制破片战斗部 杀伤作用 杀伤面积 威力试验 计算方法

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