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倾斜式防爆墙抗爆性能有限元数值分析与实验验证
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作者 张雪梅 顾文彬 +2 位作者 谢兴博 何洋扬 沈朝虎 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期65-74,共10页
采用数值模拟和试验研究方法研究了倾斜式防爆墙的抗爆性能。首先基于LS-DYNA软件建立不同倾斜防爆墙的有限元数值分析模型,分析了不同倾斜角度对爆炸冲击波传播规律,防爆墙爆炸冲击反射波和墙后绕射波压力峰值的影响。最后选择70°... 采用数值模拟和试验研究方法研究了倾斜式防爆墙的抗爆性能。首先基于LS-DYNA软件建立不同倾斜防爆墙的有限元数值分析模型,分析了不同倾斜角度对爆炸冲击波传播规律,防爆墙爆炸冲击反射波和墙后绕射波压力峰值的影响。最后选择70°倾斜防爆墙作为典型的倾斜式防爆墙开展了试验研究。数值分析结果表明:防爆墙体倾斜角度每减少10°,同爆距下爆炸冲击波到达防爆墙的时间延长0.1~0.5 ms,迎爆面上反射压力峰值降低0.5~1 MPa。实验表明:5 kg药球爆炸时70°倾斜防爆墙上爆炸冲击波反射压力实测时程曲线与数值模拟时程曲线基本吻合,引爆面上最大反射压力峰值为2.04 MPa,实测消波系数为80.6%,比数值模拟值提高了13.7%。70°倾斜式防爆墙能够阻挡5 kg药球间距2 m三次累计爆炸冲击。 展开更多
关键词 倾斜式防爆墙 70°防爆墙 抗爆性能 数值分析 地面爆炸 冲击波压力
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不同聚能装药水中冲击引爆靶后B炸药特性研究
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作者 张雪梅 谢兴博 +2 位作者 钟明寿 顾文彬 杨贵丽 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期146-159,共14页
为研究不同聚能装药水中冲击引爆靶后炸药的性能,选择爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)、杆式射流(Jetting Projectile Charge,JPC)、聚能射流(Shaped Charge Jet,JET)3种聚能装药结构,开展水中侵彻和水中冲击引爆试验... 为研究不同聚能装药水中冲击引爆靶后炸药的性能,选择爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectile,EFP)、杆式射流(Jetting Projectile Charge,JPC)、聚能射流(Shaped Charge Jet,JET)3种聚能装药结构,开展水中侵彻和水中冲击引爆试验,得到不同聚能装药侵彻体入水前、着靶前和穿靶后的实测速度及对弧形靶板的侵彻效果和对靶后B炸药冲击引爆效果,并对比分析不同聚能装药水中冲击引爆机理及其在不同水介质长度下的冲击起爆系数k值的变化规律。研究结果表明:随着水介质长度的增加,3种聚能装药在水中冲击引爆靶后炸药的性能均呈非线性减小变化,且JPC的性能优于JET和EFP;3种聚能装药在穿透0~100 cm水介质长度和2 cm厚度的金属靶板后隔水冲击引爆B炸药的临界冲击起爆系数为18.22 mm^(3)/μs^(2)。 展开更多
关键词 聚能装药 水中侵彻 水中冲击引爆 冲击起爆系数 引爆阈值
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杆式射流水下侵彻性能数值模拟及试验研究
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作者 张雪梅 谢兴博 +2 位作者 钟明寿 顾文彬 沈朝虎 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期121-129,167,共10页
为了提高聚能装药战斗部从空中打击水中目标的准确性,建立了杆式射流从空气中成型至射流水下侵彻靶板全过程的分阶段递进式数值计算模型,并通过静破甲试验校核了计算模型,提高了计算模型的精度,误差为5%以内。试验中采用通断测速网靶测... 为了提高聚能装药战斗部从空中打击水中目标的准确性,建立了杆式射流从空气中成型至射流水下侵彻靶板全过程的分阶段递进式数值计算模型,并通过静破甲试验校核了计算模型,提高了计算模型的精度,误差为5%以内。试验中采用通断测速网靶测出了聚能射流入水前、入水后以及着靶前的速度,其最小误差率为0.39%,平均误差率为4.16%。研究表明:杆式射流入水前和入水后的速度呈线性减小,着靶前速度呈线性增大;杆式射流在水中的破甲深度随着空气炸高的增大,有先增加后减小的变化规律;聚能装药在水中的最佳炸高为4.89倍的装药直径,水中最大的侵彻深度为1.3倍的装药直径。为聚能装药战斗部在空气中隔水打击水中目标的研究提供了依据与参考。 展开更多
关键词 弧锥罩聚能装药 杆式射流 水介质 静破甲试验 线性拟合
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球缺型EFP在不同介质中的成型形态及侵彻性能研究
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作者 张雪梅 谢兴博 +2 位作者 顾文彬 王震 钟明寿 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期189-198,共10页
为了研究不同介质对变壁厚球缺罩形成爆炸成型弹丸的影响,设计了直径为12 cm中间厚、边缘薄的变壁厚球缺型聚能装药。利用LS-DYNA软件对不同介质中EFP的形成与侵彻进行了数值模拟,重点探讨不同长度空气和水介质对球缺型EFP成型形态及侵... 为了研究不同介质对变壁厚球缺罩形成爆炸成型弹丸的影响,设计了直径为12 cm中间厚、边缘薄的变壁厚球缺型聚能装药。利用LS-DYNA软件对不同介质中EFP的形成与侵彻进行了数值模拟,重点探讨不同长度空气和水介质对球缺型EFP成型形态及侵彻性能的影响。研究表明:变壁厚球缺罩型聚能装药在水中无法翻边和压合成EFP,EFP形成需要在药型罩前端增加一段空气,其空气长度对EFP入水形态、水中形态以及速度分布有明显的影响。水介质对未成型EFP形态有自锻作用,对成型EFP形态改变较大,使得前者水中侵彻性能相对优于后者。不同长度的空气和水介质影响下变壁厚球缺型EFP仍具有穿透3 cm靶板的威力,能满足灭雷具不同作战工况下的毁伤效能要求。 展开更多
关键词 球缺型EFP 聚能装药 数值模拟 水下侵彻 水中形态
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曲率半径对双层药型罩EFP战斗部成形及侵彻的影响 被引量:14
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作者 龙源 毛振兴 +4 位作者 刘健峰 纪冲 钟明寿 姜楠 周辉 《爆破器材》 CAS 2016年第3期5-10,共6页
利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件研究了药型罩曲率半径对双层药型罩EFP战斗部成形及侵彻特性的影响规律。数值计算结果表明,当药型罩曲率半径的相对值在0.67~0.93时,弧锥结合型双层药型罩EFP战斗部可成形具有良好外形的侵彻体;此时,成... 利用ANSYS/LS-DYNA仿真软件研究了药型罩曲率半径对双层药型罩EFP战斗部成形及侵彻特性的影响规律。数值计算结果表明,当药型罩曲率半径的相对值在0.67~0.93时,弧锥结合型双层药型罩EFP战斗部可成形具有良好外形的侵彻体;此时,成形侵彻体的最大侵彻深度约为1倍装药口径。试验结果表明,双层药型罩EFP战斗部成形侵彻体能够有效击穿2层2 cm厚45#钢靶,成形侵彻体对钢靶侵彻的开口形状近似呈现圆形,是具有相同装药结构EFP战斗部成形侵彻体侵彻深度的2倍左右。研究结果可以为双层药型罩EFP战斗部结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 爆炸力学 双层药型罩 药型罩曲率半径 成形 侵彻
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壳体不对称对爆炸成型弹丸成型形态的影响 被引量:1
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作者 薛伟 张雪梅 +2 位作者 田杰 吴元礼 谢志刚 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期29-34,共6页
通过ANSYS/LS-DYNA 3D非线性动力学软件研究壳体不对称性对爆炸成型弹丸成型形态的影响,并进行试验验证。结果表明:壳体两侧厚度完全对称时,形成的爆炸成型弹丸沿装药轴线呈对称形态;当壳体两侧厚度存在偏差时,生成的爆炸成型弹丸偏离轴... 通过ANSYS/LS-DYNA 3D非线性动力学软件研究壳体不对称性对爆炸成型弹丸成型形态的影响,并进行试验验证。结果表明:壳体两侧厚度完全对称时,形成的爆炸成型弹丸沿装药轴线呈对称形态;当壳体两侧厚度存在偏差时,生成的爆炸成型弹丸偏离轴线,且弹丸头部偏向壳体较薄一侧;壳体两侧不对称的厚度差异越大,弹丸偏离轴线程度越大,姿态稳定性越低,有效侵彻动能越小。 展开更多
关键词 聚能装药 不对称壳体 EFP 数值模拟
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成组爆破单元装药位置对破冰效果影响研究 被引量:1
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作者 薛伟 张雪梅 +2 位作者 夏鹏飞 朱克军 谢志刚 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第S02期56-61,共6页
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件研究了炸药入水深度为0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m和3 m水下成组爆破单元对破冰疏通通道效果的影响,分析了成组爆破单元水下爆炸过程中的载荷类型及冲击波作用过程,得出了有效破冰通道宽度与爆破单元入... 利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件研究了炸药入水深度为0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m和3 m水下成组爆破单元对破冰疏通通道效果的影响,分析了成组爆破单元水下爆炸过程中的载荷类型及冲击波作用过程,得出了有效破冰通道宽度与爆破单元入水深度和水域深度之间的拟合关系。模拟结果与破冰试验结果吻合良好,在深度为5 m的水中,装药位置在水下1.5 m处破冰效果最好,破冰通道宽度大于冰洞直径。模拟结果显示,在水深一定的情况下,破冰有效宽度随爆破单元入水深度的增加呈先增大再减小的趋势,在同等入水位置的爆破单元,爆破单元所处环境水深越大,其有效破冰宽度越来越小,在深度小于5 m的水域中,对于装药量4 kg,装药间距5.5 m的爆破单元位于水下0.5~2 m时,能开辟的有效破冰通路宽度均达6 m以上。研究结果为防凌破冰设备的研制提供了理论依据。 展开更多
关键词 水下爆破 装药位置 破冰宽度 数值模拟
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破冰弹破-爆型串联战斗部前级对后级装药干扰的影响研究
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作者 李根 谢志刚 +3 位作者 杜勇 杨阳 孔朝松 郭向向 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第S02期55-59,共5页
由于黄河封开河时期容易产生冰塞冰坝,造成水位上涨,有可能形成凌汛灾害,对此研制了一种采用破-爆型串联战斗部的无人机载破冰弹。本文采用有限元分析方法,对串联战斗部前级成型装药爆破后影响后级随进药包的过程以及不同装药级间距下... 由于黄河封开河时期容易产生冰塞冰坝,造成水位上涨,有可能形成凌汛灾害,对此研制了一种采用破-爆型串联战斗部的无人机载破冰弹。本文采用有限元分析方法,对串联战斗部前级成型装药爆破后影响后级随进药包的过程以及不同装药级间距下前级成形装药对后级随进药包的影响进行仿真分析。仿真分析的结果为,两级间距在12 cm,可以避免随进药爆轰的危险,能满足破冰动能要求,为后续无人机载破冰弹的研制提供了理论设计依据。 展开更多
关键词 两级间距 串联战斗部 聚能装药 数值模拟
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