国家自然科学基金(11172141) 作品数:9 被引量:40 H指数:4 相关作者: 杜忠华 刘杰 周涛 董玉财 李刚 更多>> 相关机构: 南京理工大学 西安近代化学研究所 江西新明机械有限公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 兵器科学与技术 理学 军事 更多>>
药型罩结构参数对周向多线性爆炸成型弹丸成型及侵彻能力的影响 被引量:13 2016年 为了提高周向多线性爆炸成型弹丸(MLEFP)战斗部的毁伤效能,基于瞬时爆轰假设,通过ANSYS/LSDYNA软件对周向MLEFP成型过程进行数值模拟计算,得到线性爆炸成型弹丸(LEFP)的成型效果、飞行速度与药型罩壁厚梯度、最大壁厚及曲率半径之间的关系,并对药型罩的结构参数进行了正交优化,获得了一组使LEFP成型效果最佳的参数组合,对优化后的LEFP飞行速度进行了理论计算,并对其进行了侵彻靶板模拟,验证正交优化结果的准确性。结果表明,当药型罩长度为74mm、壁厚梯度为1.2mm、最大壁厚为2.95mm、曲率半径为131.5mm时,侵彻体成型效果最好。 张明丛 杜忠华 周涛 李刚 范志强灰度理论与二次规划算法组合模型对LEFP的几何优化 被引量:2 2014年 为了得到线性爆炸成型弹丸(LEFP)的预期形状,运用灰度理论和二次规划算法优化了线性装药战斗部的几何结构,建立了针对线性装药结构优化的灰度理论与二次规划算法组合模型。将线性装药视为装配体,药型罩、外壳以及炸药为具有相互配合关系的组件,用灰度理论对每个组件以及每个组件的几何特征进行权重计算,通过二次规划算法构建包含所有组件的目标函数。以某小型几何特征线性装药为例,用灰度理论与二次优化的组合模型所得的数值计算结果验证了优化线性装药几何结构的有效性。 刘杰 杜忠华 刘荣忠 董玉财关键词:二次规划算法 气相爆轰波马赫反射影响因素的实验研究 2016年 在矩形截面的爆轰管道中,对C2H2+2.5O2+8.17Ar和C2H2+5N2O在CJ爆轰状态下经过不同楔面所发生的马赫反射的影响因素进行了实验研究。实验中,由烟膜记录爆轰波马赫反射的胞格结构转变过程;采用纹影技术捕捉爆轰波马赫反射波阵面的不稳定性及波后流场分布。实验结果表明:两种实验气体在爆轰波马赫反射过程中均存在由CJ区域向过驱区域转变的胞格结构;初始压力对楔面与马赫反射三波点轨迹线之间的夹角(χ)影响明显,楔角θw对χ的影响随θw的增大而增大;根据实验测得的θw+χ与θw之间的关系,可知爆轰波马赫反射三波点轨迹线的斜率随着θw的增大而增大,与CJ区域内胞格轨迹线的相交距离也更短,使马赫杆后的过驱度升高。另外,不稳定气体C2H2+5N2O的不稳定性高于稳定气体C2H2+2.5O2+8.17Ar,导致二者的爆轰波马赫反射行为存在较大的差异。 刘杰 杜忠华关键词:气相爆轰 马赫反射 胞格结构 分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率仿真研究 被引量:5 2015年 为提高对空中目标的拦截与毁伤概率,提出一种基于分布式多爆炸成型弹丸(MEFP)战斗部的拦截方式,并给出计算毁伤概率的工程算法。通过目标构型分析建立目标等效模型,在此基础上建立分布式MEFP战斗部与等效目标的交汇模型,并利用射击线技术,构建分布式MEFP战斗部对空中目标毁伤概率的计算模型。利用蒙特卡洛方法对毁伤概率进行了仿真。结果表明:弹目交汇距离、EFP速度及目标终点速度对毁伤概率具有较大的影响,研究结果为分布式MEFP战斗部威力设计提供了重要参考。 卢东祥 陈曦 杜忠华 潘念侨关键词:多爆炸成型弹丸 毁伤概率 数值模拟 基于爆轰波碰撞形成LEFP的研究 被引量:7 2014年 采用圆缺型药型罩线性装药结构,设定线性装药两端面中心同时起爆,该文对两端同时起爆条件下基于爆轰波碰撞形成的LEFP(Linear Explosively Formed Penetrators)进行了研究。首先开展爆轰波碰撞的理论压力计算,探究了形成LEFP的压力条件,然后利用LS-DYNA软件对LEFP进行数值模拟,同时结合脉冲X光捕捉LEFP的成型实验和在不同炸高下LEFP的侵彻实验,详细阐明了LEFP的成型机理。理论分析、数值模拟和实验结果三者表明:基于爆轰波碰撞条件下圆缺型药型罩线性装药结构可形成具有较大长径比的LEFP。 刘杰 杜忠华 王锋 董玉财关键词:数值模拟 炸高 侵彻 变壁厚药型罩对爆轰波对撞EFP成型影响的数值模拟研究 被引量:6 2015年 基于线性装药结构,在两端面顶部棱线中点同时起爆方式下,相向而行的爆轰波在装药对称面发生对撞,产生更高的爆轰压力作用于中部的药型罩上,使药型罩中形成有利于沿中线闭合的速度梯度,最终形成高速EFP。利用非线性动力学分析软件AUTODYN-3D,设计中间厚两边薄的变壁厚药型罩,边缘壁厚为0.5 mm、罩顶壁厚在1.4~2.4 mm内的6种结构,研究其EFP成型状态和各项性能参数,通过对比分析得出罩顶壁厚在1.6~2.0 mm之间侵彻体成型效果好,侵彻能力强。从而对新型高效毁伤战斗部的设计提供指导意义。 张毅 苟瑞君 陈亚红 刘发关键词:EFP 数值模拟 起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响 被引量:3 2014年 为研究不同起爆方式对线性成型装药爆炸威力的影响,根据线性成型装药的爆轰机理,设计了5种起爆方式,得到不同起爆方式下线性成型装药的侵彻威力。结果表明,对线性成型装药,端面起爆可以形成偏向的线性爆炸成型弹丸(EFP);上端面中心点起爆和上端面中心线多点起爆可以形成正向线性EFP;两端同时起爆可以形成大威力EFP;上端面两棱多点对碰起爆可以通过控制横向和轴向的起爆时差形成散点EFP。起爆误差是多点起爆下影响线性成型装药侵彻威力的主要因素。 周涛 王康康 杜忠华 刘杰关键词:起爆方式 爆轰波 基于粒子群算法的新型主动防护系统的拦截效能分析 被引量:4 2017年 点对点式拦截来袭目标的拦截概率较低且高度依赖目标探测系统精度和拦截算法解算精度,针对该问题,提出一种新型的主动防护系统拦截来袭目标的方案,即采用姿态可调的牵引体发射网状弹药,形成面对点式的"网"来拦截来袭目标。在分析网状弹药发射方式及拦截来袭目标飞行轨迹的基础上,建立了网状弹药的牵引体的运动模型,将拦截网的运动状态分解至其牵引体的运动状态,以牵引体的空间位置确定拦截网的有效拦截面积,减少了对网姿态计算的复杂性,同时简化高速来袭目标的运动为直线运动。采用遗传算法改进的粒子群算法解决了防护系统的多个发射参数的优化问题,最后采用蒙特卡罗打靶实验方法,仿真分析了影响拦截效能的参数设计问题,为新型主动防护系统的进一步优化设计提供了技术支撑。 雷晓云 张志安关键词:主动防护系统 蒙特卡罗法 粒子群算法 遗传算法 气相爆震波马赫反射转变机理的实验研究 被引量:3 2016年 在矩形爆震管道中,选用具有规则胞格结构的高浓度氩气稀释稳态气体C2H2-2.5O2-8.17Ar及不规则胞格结构的非稳态气体C2H2-5N2O,利用纹影和烟膜实验对CJ爆震状态下的爆震波发生马赫反射的转变机理进行了研究。在楔角为30°,5k Pa初始条件下,C2H2-2.5O2-8.17Ar马赫反射转变时马赫杆临界高度约为1.25cm,过驱胞格结构出现的最小距离略小于胞格长度的1/3;C2H2-5N2O马赫反射转变时马赫杆临界高度约为1.5cm,由于其胞格结构不规则,故难以衡量过驱胞格结构出现的位置。实验结果表明:爆震波马赫反射三波点运动轨迹特征为在初始阶段遵循无反应冲击波理论,随后马赫反射发生转变使得运动轨迹逐渐平行于反应冲击波理论,从而验证了爆震波开始形成前导激波马赫反射,由于CJ区域内三波点的介入引起扰动,最终在马赫反射区形成过驱爆震的过程。 刘杰 杜忠华关键词:马赫反射 胞格结构