周向MEFP的三维数值仿真

中心点起 爆 时各 弹丸形状 相似 、 速度 几乎相 等 ， 靠近 端面弹 丸的 飞散 角相 等 。
关键 词 ： ＭＥ Ｆ Ｐ； 爆 炸力 学 ； Ｌ Ｓ － ＤＹＮＡ； 数值 模拟
ｌ 引 言
多 聚能装药 是指 在装药 表面 设计若 干个 聚能 装药 结构 ， 利 用 成型 装 药技 术 和 聚能 装药 结 构 的 聚能 效应 ， 使炸 药在爆 炸后 形成 射流或 射弹 以破坏 目标 。形 成 多爆 炸 成 型 弹丸 的 聚能 战斗 部 简称 ＭＥ Ｆ Ｐ战斗部 。与轴 向 ＭＥ Ｆ Ｐ战 斗部相 比， 周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ战斗 部爆 炸成 型 弹丸 数量 较 多 、 杀 伤 面积 较大 ， 因此 命 中 目标 的概率 大 ， 摧 毁 目标 的 能力较 强 ， 具 有较好 的作 战效 能 ， 在 高精度 制导下 可对武 装直 升 机 、 巡 航 导 弹等 目标 给予 摧毁 性 打击 ， 因此对 周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ战 斗部 的研 究具 有较 大 的军 事应
药 型罩会 受到 非对称 爆轰 冲击波 的作 用 ， 增 加 ＭＥ Ｆ Ｐ成 型 的控制难 度 ； 若 采 用 中心 线起 爆 ， 虽 可 保
证各 个 药型罩 受到对 称 的爆轰 冲击波 ， 但 中心线起 爆 较难 实 现 ， 起爆 同步性 也 较难 控 制 ， 并 且 中心 线起 爆会 占用 装药 空 间 ， 减 小装 药 量 ， 降低 弹丸 速 度 ， 因此 在 工 程 设 计 中较少 采 用 。本 研 究 利 用 Ｌ Ｓ — Ｄ ＹＮＡ 软件 对 ２种起爆 方式下 周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ的形 成过 程 、 弹 丸速度 及飞散 方 向进 行数 值模 拟 ，
摘 要 ：利 用 Ｌ Ｓ — Ｄ ＹＮＡ 三 维动力 有限元 程序 对 ２种 点起爆 方 式下 周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ
的 形成过 程 、 速 度及 飞散 角进行 了数值 仿真 。仿 真结果表 明： 端 面点起爆 时各 弹丸形 状 差异较 明显 ， 靠近起 爆 端的 弹丸其速 度 明显较低 ， 距起 爆端越 远 ， 弹丸 飞散 角越 大；
的弹丸装 置 的实验结 果进 行 了对 比 ， 达到 了数值模 拟 与弹丸 装置设 计一体 化 的效果 ； 谭多望 等人 ［ ２ ］
对成 型装 药 的新进展 作 了总结 ， 研究 了毁伤 元不 同时 的装药结 构 ； 范 斌等 人＿ ３ 对 轴 向多爆炸成 型 弹 丸 的成 型过程 进行 了三维 数值模 拟 ， 得 到 了不 同起 爆方 式下 弹丸 的形状 ； 王树有 等人 ＿ ｌ ４ ］ 对准球 形爆 炸成 型 弹丸 的形成过 程进 行 了数 值仿 真 以及 实验 验证 。上述 研究均 是针 对轴 向爆炸 成型 弹丸进行
第 １ 期
２ ０ １ ３年 ３月
高
能
量
密
度物Leabharlann 理 Ｎｏ ．１ ＨＩ ＧＨ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＮＳＩ ＴＹ ＰＨ ＹＳ Ｉ ＣＳ
Ｍａ ｒ ．，２０ １３
周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ的 三 维 数 值 仿 真
胡平超， 郭刘伟， 李金河
（ 中 国工 程 物 理 研 究 院 流 体 物 理研 究 所 １ ０ ３室 ， 四 川绵 阳 ６ ２ １ ９ ９ ９ ）
比较分 析装药 中心 点起爆 、 端 面点起爆 对 弹丸 的影 响 ， 为 ＭＥ Ｆ Ｐ战斗部设 计提 供参 考 。
２ 计 算 模 型
２ ． １ 模 型 建 立 与 网格 划 分
ＭＥ Ｆ Ｐ战斗 部 中设 计 ３ 排共 ３ ６ 个 药 型罩 ， 药 型罩 采用 变壁厚设 计且 沿周 向排列 。为了减少 数
值仿 真 的计算 量 ， 选 取 四分之一 模 型进行计 算 ， 计 算模 型及 网格划 分如 图 １ 所示。
在 炸药爆 轰驱 动 的整个过 程 中 ， 影响爆 炸成 型 弹丸形成 的 因素有很 多 ， 药 型罩 的形状是 最 主要
的， 目前 针对周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ ［ ５ 的研 究 相对 较 少 。研究 轴 向 ＭＥ Ｆ Ｐ时 ， 一 般采 用 端 面 点起 爆 ， 药 型 罩
受 到 的爆 轰 冲击波 为对称 的 ， 可 以较好 的控 制 弹丸 的成 型 。对 于周 向 ＭＥ Ｆ Ｐ， 若采 用 点起 爆 ， 多 数
用价 值 。
国 内外对爆 炸成 型弹 丸 已有 大量 的研 究 。Ｂ ｅ ｎ ｄ ｅ ｒ 等人 ｃ ｌ 利用 Ｌ Ｓ — Ｄ ＹＮＡ 对 Ｅ Ｆ Ｐ形成 的 ６个
尾翼 进行 了数 值模拟 ， 并利 用 Ｔ Ｒ ＡＳ ＴＡ对 模拟 结果进 行气 动弹 道模 拟 ， 与在 数值 模 拟指 导下 设 计