重金属粉末嵌层CFRP壳体内爆下低附带毁伤特性表征.pdf

《重金属粉末嵌层CFRP壳体内爆下低附带毁伤特性表征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重金属粉末嵌层CFRP壳体内爆下低附带毁伤特性表征申超2015年01月中图分类号：O389UDC分类号：540重金属粉末嵌层CFRP壳体内爆下低附带毁伤特性表征作者姓名申超学院名称机电学院指导教师皮爱国副教授答辩委员会主席段卓平教授申请学位工学硕士学科专业力学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年01月ThelowcollateraldamagecharacterizationofCFRPshellstructurewithheavymentalpowderembeddedasalayerunderimplosionCandidateName

2、：ChaoShenSchoolorDepartment：MechatronicalEngineeringFacultyMentor：Prof.AiguoPiChair,ThesisCommittee:Prof.ZhuopingDuanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：EngineeringMechanicsDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行

3、的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要现代及未来战争中，准确命中目标的同时有效控制杀伤范围和程度，最大限度降低附带毁伤效应已成为某些特定环境下的作战要求，因此需要设计低附带毁伤弹药。本文以重金属粉末嵌层CFRP壳体静爆模型为研究对象，围绕爆轰驱动下重金属粉末飞散特性、静

4、爆模型低附带毁伤性能表征、低附带毁伤标准探讨等科学问题，通过理论分析、数值模拟、试验研究等手段开展研究。具体工作及结论如下：针对爆轰驱动重金属粉末飞散物理过程，对重金属颗粒毁伤元及其在介质中的速度变化规律进行理论分析，在此基础上针对战斗部低附带毁伤的标准问题，提出以超压与重金属颗粒耦合作用下的冲量表征方法，并初步给出低附带毁伤战斗部对人员、建筑物的毁伤准则分析。开展分装方式下重金属粉末嵌层CFRP壳体模型地面静爆试验研究。对比分析不同战斗部模型DPR超压测试结果，得到不同壳体及不同颗粒质量对爆炸后近场超压的影响规律。基于效应物结果、高速录像结果，验证

5、所设计低附带毁伤战斗部模型的低附带毁伤性能。开展基于等离子驱动微小碎片加速器驱动钨合金粒子的高速碰撞试验，得到不同粒度、不同着靶速度下钨合金粒子对弹道肥皂、LY12硬铝的侵彻性能经验公式，并由此反推外场试验结果，为低附带毁伤效能评价提供依据。结合理论分析及试验研究，获得重金属粉末嵌层CFRP壳体战斗部等效简化结构模型，在VisualC++语言基础上，采用二维数值模拟程序及Tecplot后处理软件，对比分析爆轰驱动过程中不同装药条件对粒子、爆轰产物及冲击波前沿时程关系的影响规律。本文分析了重金属粉末嵌层CFRP壳体爆轰驱动下颗粒的飞散特性，讨论了重金属

6、粉末与超压耦合作用下的冲量表征方法、人员及建筑物目标的毁伤准则，对比了不同装药条件对颗粒、冲击波、爆轰产物前沿时程关系的影响规律，为低附带毁伤特性的后续研究奠定基础。关键词：低附带毁伤；重金属粉末；冲量表征；数值计算；爆炸力学I北京理工大学硕士学位论文AbstractInthemodernandfuturewars,hitthetargetaccurately,effectivelycontroltherangeandextentoftheinjuryandminimizethecollateraldamageeffecthavebecomeoper

7、ationalrequirementsundersomecertaincircumstances.Hencethereisaneedtodesignalowcollateraldamageammunition.TheresearchobjectofthispaperisastaticexplosionmodelcomposedoftheCFRPshellwithheavymentalpowderembeddedasalayer.Andthepaperfocusonthescatteringpropertiesofheavymetalpowderdri

8、venbyexplosion,lowcollateraldamagecharacterizationofth