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1、爆炸式反应装甲飞板变形计算第19卷第4期2007年12月弹道Journa1ofBallisticsVoI.19NO.4Dec.2007爆炸式反应装甲飞板变形计算刘宏伟.,赵国志,黄正祥,朱建生(1.南京理工大学机械工程学院,南京210094;2.徐州空军学院五系,江苏徐州221000)摘要:根据夹层装药结构飞板变形的物理现象,利用瞬时爆轰理论,考虑了散心爆轰作用,建立了夹层装药平板运动规律工程计算模型,并时飞板运动过程进行三维数值模拟,数值模拟结果与实验和理论计算具有较好的一致性.模型能较好地描述平板在飞行当中的运动规律和变形过程,为研究平板与射流的相互作用过程提供了参考.关键词:
2、飞板变形;夹层装药;瞬时爆轰中图分类号:TJ410.52文献标识码:A文章编号:1004—499X(2007)04—0051-04DeformationModelforFlying-panelofERALIUHong—wei～,ZHAOGuo—zhi,HUANGZheng—xiang,ZHUJian—sheng(1.CollegeofMechanicalEngineering.NUST.Nanjing210094,China:2.5thDepartment.XuzhouAirForceInstitute,Xuzhou221000.China)Abstract:Accordingto
3、thephysicalphenomenonofflying—paneldeformationinconfined—explosivestructure,basedonthetheoryofinstantaneousdetonationandtheactionofscatterdenotation,themovingruleanddeformationmodelofflying—panelwasfounded.Threedimensionalnumericalsimulationoftheplateflyingprocesswascarriedout.Simulationresult
4、sagreewithexperiments.Themovingruleanddeformationofflying—panelcanbedescribedbythemode.Themodemayprovidereferenceforinteractionofflying—panelandtheshapedcharge.Keywords:deformationofflying—panel;confined—explosivestructure;instantaneousdetonation夹层装药结构具有质量小,体积小,成本低,抗弹能力强等特点,目前在主战坦克,自行火炮和装甲车辆上得
5、到广泛应用.基本结构是炸药薄层被封闭在两块薄板中间,炸药爆炸时,驱动金属薄板沿法向飞散,强烈干扰聚能射流和穿甲弹,使之失效或部分失效,所以,这种夹层装药薄板又称反应装甲.以往在研究夹层装药薄板结构与射流相互作用时,一般按Gur—ney模型计算板的速度,忽略了板的变形I1~j],而实际当夹层炸药引爆后,飞板向外鼓出,如图1所示.本文就是研究夹层反应装甲被撞击引爆后金属板沿法线运动与变形规律,为后面研究干扰机理作基础.收稿Et期:2006—12—27作者简介:刘宏伟(1971一),男,讲师,博士生,研究方向为终点效应图1平板变形的X光照片;.1■52弹道第19卷垂直侵彻平板运动模型对于
6、普通夹层装药结构,射流撞击并穿透薄板的同时引爆炸药而驱动金属板运动,如图2所示,这是一个二维爆轰趋动问题.爆轰波阵面图2夹层装药爆轰不惹图文献[6,7]在研究二维滑移爆轰驱动平板运动时,提出了瞬时爆轰驱动模型:波阵面同时掠过的炸药条元发生等容瞬时爆轰,爆轰产物沿纵向不发生膨胀或收缩,各微元问运动相互独立,建立平板的运动方程.在本问题中,炸药层径向尺寸远远大于厚度,在分析飞板运动时,作如下假设:①把板看成无限大平面,爆轰波沿径向传播,波阵面为一柱面,且与板法向平行;②板微元飞行方向基本垂直于初始板表面,不计板的强度,各微元问的运动相互独立;③爆轰波同时掠过的炸药条元发生等容瞬时爆轰,
7、推动板微元沿法向运动;④射流只起引爆夹层炸药作用,对飞板的运动没有影响,且不计侵彻孔的稀疏作用.发生瞬时爆轰时产物中的波系如图3所示.设初始接触点为坐标原点,炸药层厚度为h,初始密度为;金属板密度为ID1,102,厚度分别为,,爆轰速度为vD,产物气体的等熵指数取3,板微元作集中质量处理,不考虑厚度影响.对任意位置的微元,在tzt(￡=x/vD)发生瞬时爆轰,推动M1,M分别向上,向下运动.而对于爆轰产物流场详细求解过程可参考文献[6,7]及其它有关资料.1区和1区分
