有效射流与药型罩材料的分配关系

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辅助药型罩材料对超聚能射流性能影响的数值模拟

辅助药型罩材料对超聚能射流性能影响的数值模拟石军磊;刘迎彬;胡晓艳;张旭光【摘要】为了研究超聚能射流形成过程中辅助药型罩材料对射流性能的影响,利用AUTODYN-2D软件,采用高精度多物质求解器Euler-2D Multi-material对辅助药型罩材料分别为Wu、Cu、Fe,锥形药型罩材料为Al的截顶辅助药型罩超聚能装药进行模拟.结果表明,与传统聚能装药相比,超聚能装药结构形成的射流性能更优.辅助药型罩材料密度越大,超聚能射流形态和连续性越好;超聚能射流具有更高的头部速度和能量.用Wu、Cu、Fe作辅助药型罩材料时,超聚能射流的最大速度分别为14400、13300和13100m/s,最大能量分别为10.2×107、8.5×107、7.5×107J/kg,并且材料密度越大,起爆后相同时刻的射流形态越细越长.%To study the effect of material of additinal liner on the jet performances in the hypercumulation formation process, the numerical simulation of hyper shaped charge of a trunconical additinal liner, with material of additional liner is Wu,Cu and Fe, respectively and material of conical shaped charge liner is Al, was carried out using AUTODYN-2D simulation software and high precision multi material solver Euler-2D Multi-material.The results show that the maximum velocity of hypercumulation of additional liner material as Wu,Cu and Fe are 14400,13300 and 13100m/s, respectively, the maximum energy are 10.2×107, 8.5×107 and 7.5×107J/kg respectively, and the hypercumulation after detonation becomes slender and longger after the density of the material increases.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2017(040)001【总页数】6页(P69-74)【关键词】AUTODYN;超聚能射流;辅助药型罩;数值模拟【作者】石军磊;刘迎彬;胡晓艳;张旭光【作者单位】中北大学化工与环境学院,山西太原 030051;中北大学化工与环境学院,山西太原 030051;中北大学化工与环境学院,山西太原 030051;中北大学化工与环境学院,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TJ4103+33在反装甲聚能装药战斗部中，聚能金属射流得到了广泛应用。

灰关联分析聚能装药药型罩对射流性能的影响

ｚ（）在ｋ／对ｋ时刻的关联系数（见表２）。
２２灰关联数据作集中处理，求关联度的方法有面积法与平均值法，本文使用
平均值法，其定义如下：
较数Ｙ（ｏｘ，３的情况可以来表示比较曲线ＯＸ，２Ｘ），
中图分类号：Ｔ４０３３文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ８１０１０ — ８ — ４Ｊ１．３６２４０（１）３０６０２
聚能装药是一种传统的战斗部，在炮弹、火箭弹及导弹中得到了广泛应用。它利用金属射流
本文采用如图ｌ示的聚能装药的基本结构。所该几何模型由炸药、性罩两部分组成。要研究药主药型罩的影响，故装药结构在本文设成定值。能聚装药的装药长径比１；壳体的壁厚１０ｎｌ；起爆．２．ｌＩ５Ｔ
方式为顶端中心点起爆。药型罩的锥角分别选６。０、
１聚能装药形成射流的数值模拟．４
用显式有限元程序Ｌ．ＹＮ对聚能装药结ＳＤＡ
■
构数值模拟，其中一种方案的射流成型图如图３，
２不同方案射流的结果见表１４种。
图１药型罩及装药平面结构图
６罩高；ａ罩项角；一装药直径；＾装药高度一一一
料为紫铜／，金属材料采用Ｊｈｓｎｃｏ材料模钢ｏｎｏ．ｏｋ型￣ＧｒｎｉｎＩｕｅｓ状态方程，Ｊｈｓｎｃｏ材料模型ｅｏｎｏ．ｏｋ是描述在大变形、高应变率和高温条件下的本结构模型，其典型的应用包括爆炸成型、弹道侵彻

药型罩壁厚对聚能射流影响的数值模拟

ｎｍｅｉａｉｕａｉｎｍｏｅｈｔｉｒｖｄｍａｒｖｄｅｄｓｇｅｈｄｆｒｔｅｄｖｌｐｎｆｕｒｃｌｍｌｔｏｄｌｔａｓｐｏｅｙｐｏｉｅａｎｗｅｉｎｍｔｏｏｈｅｅｏｍｅｔｏｓｎｗｈｐｄｃａｇｒｄｃｓｅｓａｅｈｒｅｐｏｕｔ．
ＺＨＡＮＧｉＵＨｕ— Ｏ，ＺＡＯｎｄｎＳＨＨａ－ｏｇ，ＷＡＮＧｎＦａｇ，ＺＨＡＮＧｈ－Ｓｕ￣ａ
（ｐｒｍｅｆＭｅｈｎｃｎｅｔｏｉｇｎｅｉｇ，ＮｏｔｉｅｓｔｆＣｈｎ，ＴａｙａＤｅａｔｎｔｏｃａｉｓａｄＥｌｃｒｎｃＥｎｉｅｒｎｒｈＵｎｖｒｉｏｉａｙｉｕｎ，Ｓａｘ３０１，Ｃｈｎ）ｈｎｉ００５ｉａ
中图分类号：Ｔ４０３３Ｊ１．３
文献标识码：Ａ
ＮｕｅｉａｉｕａｉｎｏｆｃｆＳａｅａｇｅｎｔｅＤｉｆｒｎａｌＴｉｋｅｓｓｏｎｒｍｒｃｌｍｌｔｆＥｆｅｔｈｐｄＣｈｒｅＪｔｏｈｆｅｅｔＷｌｈｃｎｓｅｆＬｉｅｓＳｏｏ
药型罩壁厚对聚能射流影响的数值模拟
张会锁，赵捍东，王芳，张树霞
（中北大学机械电子工程系，山西太原Ｏ０５）３Ｏ１
摘要：利用ＡＹＳＬＮＳ／ＤＹＮＡ３Ｄ有限元分析软件，同种装药条件下，在分别对３种不同壁厚药型罩的１７型石油射孔２

辅助药型罩对射流性能的影响

辅助药型罩对射流性能的影响
樊金欣;焦志刚;马辰昊
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2024(14)1
【摘要】辅助药型罩结构能实现超聚能效应,有效地提高破甲威力。

为了研究辅助药型罩对射流性能的影响,设计一种辅助型双锥药型罩,通过AUTODYN数值模拟的方法,分析辅助药型罩材料和结构对射流性能的影响。

结果表明,当主药型罩采用铜,辅助药型罩材料为钨时,射流综合性能优异;设计主药型罩大锥角70°,小锥角40°,壁厚2 mm,辅助药型罩厚度在2~6 mm时,随着厚度增加,射流性能改善,6 mm时射流性能最佳,辅助药型罩直径在20~28 mm时,26 mm时射流综合性能最佳。

【总页数】4页(P59-62)
【作者】樊金欣;焦志刚;马辰昊
【作者单位】沈阳理工大学装备工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410.2
【相关文献】
1.辅助药型罩材料对超聚能射流性能影响的数值模拟
2.辅助药型罩材料对线型聚能射流性能\r影响的数值仿真
3.辅助药型罩材料对截顶药型罩形成高速射流的影响
4.截顶辅助药型罩对椭球罩射流成型影响研究
5.辅助药型罩尺寸大小对半球形药型罩射流成型影响的数值模拟
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药型罩材料技术基本要素探讨

第５期
赵腾等：药型罩材料技术基本要素探讨
７９
２药型罩的物理对称性要素的分析
所谓药型罩材料的物理对称性，是指药型罩在制作过程中是否达到理论密度；是否形成织构及织构的强弱；药型罩材料的晶粒大小、形状、均匀性。总之，就是能否得到均匀细小的等轴晶。就这三个问题分别进行讨论。２．１材料的密度问题
０２１３６２０１－０７，２００４．［８］郭旭涛，李培杰，曾大本，等．混合稀土去除再生镁合金中的
夹杂［Ｊ］．有色金属学报，２００４，１４（８）：１２９９．［９］高洪涛，吴国华，丁文江，等．Ｎａ２Ｂ４Ｏ７对镁合金旧料组织和
性能的影响［Ｊ］．特种铸造及有色合金，２００５，２５（２）：６５．［１０］吴国华，邹宏辉，翟春泉，等．ＴｉＯ２对镁合金废旧料组织性能
药型罩是聚能装药的关键部件，药型罩材料，几何形状和尺寸以及加工工艺的选择，对破甲深度都有显著的影响。
本文涉及到的内容仅限于药型罩材料及加工工艺，不涉及药型罩的结构设计。
药型罩材料技术是提高破甲弹侵彻性能的关键技
术。纯铜是普通药型罩和爆炸成型弹丸用药型罩普遍使用的材料，为了适应高侵彻性能战斗部的发展，国内外还研究了钽、钼、镍、钨、铀、铼、铁、铝、银、锆和金等单金属药型罩材料。此外，还研究了Ｗ－Ｃｕ（伪合金），Ｔａ－Ｃｕ、Ｔａ－Ｗ、Ｒｅ－Ｃｕ、Ｎｉ合金等。
Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．５Ｓｅｐｔ．，２００７
药型罩材料技术基本要素探讨＊
赵腾，罗虹，贾万明，马少华，张全孝
（中国兵器科学研究院宁波分院，浙江宁波３１５１０３）

钨铜合金材料_药型罩

高速锤问题

钨铜合金用高速锤击打的参数：预热 900℃，2h；打击气压 1.0-1.1MPa；高度最低刻线；模具尺寸 Ø70&Ø90 原材尺寸比模具小1mm 由于高速锤液压油已被抽干，用到轧制系统中，高速锤暂时无法使用。
谢谢大家！
钨铜合金药型罩
钨铜合金是一类以 W 元素为主要成分（钨含量为 80%~98%），加入少量的 Cu等元素组成的合金体系，具有高密度、高熔点和良好的塑性等特点，是较为理想的药型罩材料。优点：钨铜合金罩综合了钨的高密度和铜的延性，相比于紫铜罩具有
更高的破甲威力和聚能效果。
缺点：钨与铜不能互相溶解，且由于二者密度差较大，压制成型时极易形成比重偏析造成药型罩密度分布不均匀。
钨铜药型罩问题点

钨铜合金作为药型罩的理想材料，但在制备过程中还存Байду номын сангаас较多的问题，钨铜合金界面结合强度差，材料成型困难；其穿深对炸高变化比较敏感，只宜在较低炸高条件下使用。

几点想法：（1）常规方法得到的钨铜合金致密度差，密度分布不均，可以采用更有效的混粉或成型方法制备，包括等静压成型等；（2）改变烧结温度，获得更好的界面结合强度；（3）关于分层来做药型罩的问题，是否会造成稳定性差的问题；（4）如果致密度和结合强度能得到改善，再利用公司的优势，将材料轧制成板材，通过旋压、冲压或锻造的方法制备钨铜合金药型罩材料。
破甲弹示意图
药型罩形状：
关系到射流流速、破甲深度、破甲稳定性等，而锥形药型罩因其威力和破甲稳定性都较好，加工工艺也简单，是最常用的形状。药型罩壁厚是口部直径的2%-3%，中口径破甲弹药型罩壁厚在2mm左右。
金属射流：
破甲弹装药爆炸产生的冲击波到达药型罩后强烈压缩金属，形成高温、高速、高压金属射流。射流前端的速度可达80009000m/s，温度通常在900℃~1000℃左右。

切分药型罩对射流形成及其侵彻能力影响的数值模拟研究

利用率。
２王凤英，刘天生，苟瑞君，等．钨铜镍合金药型罩研究．兵工学版，２００１；２２（１）：ｌ１２一ｌ１４
ＷａｎｇＦｅｎｇｙｉｎｇ，ＬｉｕＴｉａｎｓｈｅｎｇ，ＧｏｕＲｕｉｊｎｎ，ｅｔａ１．Ａｓｔｕｄｙｏｎｔｕｎｇ —
‘
１胡忠武，李忠奎，张廷杰，等．药型罩材料的发展．稀有技术材料
与工程，２００４；３３（１Ｏ）：１００９－１０１２ＨｕＺｈｏｎｇｗｕ，ＬｉＺｈｏｎｇｋｕｉ，ＺｈａｎｇＴｉｎｇｊｉｅ，ｅｔａ１．Ａｄｖａｎｃｅｄｐｒｏ￣ｅｓｓｉｎ
１１２
科
学Байду номын сангаас
技
术
与
工
程
１５卷
３结论
本研究根据对聚能射流的形成和侵彻能力的数值模拟可以得出以下结论。（１）切分药型罩可以有效减小其所形成射流的杵体直径增加射流的拉伸长度，提高药型罩材料的
参考文献
ｏｆｅｆｆｅｃｔｏｆｌｉｎｅｒｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｈａｐｅｄｃｈｒｇａｅｊｅｔ．Ｍｉｎ —
ｉｎｇＲ＆Ｄ，２００９；２９（６）：９８ —１０５

药型罩对聚能射流速度影响的数值模拟分析

收稿日期：０６— ９— ２２０００
维普资讯
－
９・０
河南科技大学学报：自然科学版
２００７焦
元，中炸药为１０其０个单元，型罩为３０个单元，算时间为５ｓ有限元计算模型如图２所示。８药６计０Ｉ，ｘ
摘要：了研究药型罩对聚能射流破元计算程序对聚能射流形成过程进行了数值模拟。在此基础上着重应用数值模拟方法分析了药型罩锥角、型罩壁厚、型罩形状对聚能药药
维普资讯
第２８卷第２期２００７年４月
河南科技大学学报：自然科学版
ＪｕｌｆＨｅａｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ：ａｕａｃｅｃｏｍａｎｎＵｎｖｒｉｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙＮｔｒｌＳｉｎｅｏｙ
Ｖｏ＿Ｎｏ．ｌ２８２Ａｐ．ｒ２００７
文章编号：６２—６７（０７００８０１７８１２０）２— ０９— ４
药型罩对聚能射流速度影响的数值模拟分析
肖东胜戴红彬赵永玲谷青华，，，
（械２程学院ａ军械技术研究所；．础部，北石家庄０００）军／２．ｂ基河５０３
程为绝热过程。
炸药和药型罩均采用二维实体单元进行划分，划分２１０个单共６

结构参数对钛合金药型罩射流形成影响的研究

结构参数对钛合金药型罩射流形成影响的研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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金属与非金属双层药型罩射流形成及侵彻仿真

收稿日期：2019-03-10 作者简介：李文国（1969-），男，山东青州人，高级工程师，学士，研究方向：弹药工程；张健（1970-），男，吉林长春人，高级工
程师，学士，研究方向：弹药工程；李艳飞（1975-），女，辽宁昌图人，工程师，学士，研究方向：弹药强度仿真。
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Equipment Manufacturing Technology No.07，2019
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在数值模拟过程中选用非线性显示动力学软件 AUTODYN 进行计算，该软件集成了有限差分、计算流体动力学和流体编码的多种处理技术，可模拟各类冲击响应、高速/超高速碰撞、爆炸及其作用问题[9]。在算法的选择上采用 Euler-2D Multi-material 方法，整个计算模型分为四部分，分别为空气、外罩、内罩以及炸药，其中外罩非金属材料分别为尼龙、聚乙烯以及橡胶，同时为了与铜铝复合药型罩进行对比，外罩的材料还要包括金属铝，内罩材料选择最常用的药型罩材料铜，所有材料模型均选自 AUTODYN 自带材料库，其中空气材料选为 Air，状态方程为理想气体状态方程；铝选为 AL7039，材料密度为 2.77 g/cm3，状态方程和强度模型分别为 Shock 和 Johnson Cook，剪切模量和屈服应力分别为 27.6 GPa 和 33.7 MPa；尼龙材料选为 NYLON，材料密度为 1.14 g/cm3，其状态方程和强度模型分别为 Shock 和 von Mises；聚乙烯和橡胶分别选择 POLYETHYL 和 PLOYSTYREN，密度分别为 0.915 g/cm3 和 1.044 g/cm3，状态方程都为 Shock；铜材料选为 Cu-OFHC，此材料密度为 8.96 g/cm3，状态方程为 Linear，体积模量为 129 GPa，强度模型同样为 Johnson Cook，剪切模量和屈服应力分别为 46 GPa 和 90 MPa；炸药选择 COMP B，密度为 1.717 g/cm3，状态方程为 JWL，爆速为 7 980.001 m/s，单位体积能量为 8 500 MJ/m3，爆压为 29.5 GPa。

双锥药型罩结构参数对聚能射流的影响

工程爆破 E N G I N E E R I N GB L A S T I N G 2020年6月第26卷第3期h t t p ://g c b p .c b p t .c n k i .n e t J u n e 2020|E n g i n e e r i n g B l a s t i n g|V o l .26,N o .3文章编号:1006-7051(2020)03-0023-07收稿日期:2019-12-01基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(51679198)作者简介:王子明(1996-),男,在读硕士,从事爆破施工技术方面研究㊂E -m a i l :214249768@q q.c o m 双锥药型罩结构参数对聚能射流的影响王子明,闫建文,王羽翼,雷方超(西安理工大学土木建筑工程学院,西安710048)摘要:为探究双锥药型罩结构参数对聚能射流速度的影响,采用数值仿真模拟双锥型药型罩形成射流的过程㊂结果表明:双锥药型罩较单锥结构形成的有效射流更加密集,且形成射流的头部最大速度及射流平均速度均大于单锥药型罩㊂通过因素影响分析结果可知,大㊁小锥罩角度的变化对射流头部速度影响均显著,且大㊁小锥罩角度差距越大,形成射流的平均速度越大,同时还能保持较高的射流头部速度㊂双锥罩罩顶距壳体起爆点距离越小,形成的射流头部最大速度越大,且侵彻深度越深;距起爆点越远,形成射流的平均速度越大,侵彻扩孔能力越强㊂关键词:聚能射流;双锥药型罩;数值模拟;结构参数;射流侵彻中图分类号:T J 410.3 文献标志码:A d o i :10.3969/j.i s s n .1006-7051.2020.03.004I n f l u n c e o f s t r u c t u r a l p a r a m e t e r s o f t h e d o u b l e c o n e s h a p e d c h a r ge l i n e r o n s h a p e d c h a r g e je t W A N GZ i -m i n g ,Y A NJ i a n -w e n ,W A N GY u -y i ,L E I F a n g-c h a o (X i 'a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,X i 'a n 710048,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o s t u d y t h e i n f l u e n c e o f t h e s t r u c t u r e p a r a m e t e r o f t h e d o u b l e c o n e s h a p e d c h a r g e l i n e r o n t h e v e l o c i t y of t h e s h a p e d c h a rg e j e t ,n u m e r i c a l s i m u l a t i o ni su s e dt os i m u l a t eth e p r o c e s so f t h e j e t f o r m e db y t h ed o u b l ec o n es h a p e d c h a r g e li n e r .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e e f f e c t i v ej e t i sm o r ed e n s e t h a n t h a t o f t h e s i n gl e -c o n e s t r u c t u r e ,a n d t h em a x i m u mv e l o c i t y o f t h eh e a da n d t h e a v e r a g e v e l o c i t y o f t h e j e t a r e l a r g e r t h a n t h e s i n g l e -c o n e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e i n f l u e n c e o f t h e a n g l e c h a n g e o f t h e s h a p e d c h a r g e l i n e r o n t h e v e l o c i t y o f t h e j e t h e a d i s s i g n i f i c a n t ,a n d t h e l a r g e r a n g l e d i f f e r e n c e o f t h e s h a p e d c h a r g e l i n e r ,t h e l a r g e r a v e r a g e v e l o c i t y o f t h e j e t i s f o r m e d ,a n d t h eh i g h e r j e t h e a ds p e e dc a nb e m a i n t a i n e d .T h e s m a l l e r d i s t a n c e b e t w e e n t h e t o p o f t h e d o u b l e c o n e s h a p e d c h a r ge l i n e r a n d t h e s h e l l ,t h e g r e a t e rm a x i m u m v e l o c i t y of t h e j e t h e a da n d t h e d e e p e r p e n e t r a t i o nd e p t h ;t h e f u r t h e r d i s t a n c e f r o mt h e i n i t i a t i o n p o i n t ,t h eg r e a t e r a v e r a g e v e l o c i t y o f th e f o r m a ti o no f t h ej e t a n d t h e s t r o n g e r t h e p e n e t r a t i o na b i l i t y.K e y wo r d s :s h a p e d c h a r g e j e t ;d o u b l e c o n e s h a p e d c h a r g e l i n e r ;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n ;s t r u c t u r a l p a r a m e t e r s ;j e t p e n e t r a t i o n 药型罩是聚能射流形成的最核心部分之一,药型罩锥角作为药型罩的重要参数对聚能射流的侵彻能力有着非常显著的影响,故学者们都将其视为重要的研究对象㊂侯秀成等[1]应用L S -D Y N A 及动态示踪点的处理方法,研究单锥药型罩有效射流与药型罩材料的分配关系㊂张世泽等[2]分析了锥形装药结构中药型罩锥角对所形成的聚能射流和侵彻参数的影响,结果表明锥形罩E n g i n e e r i n g B l a s t i n g工程爆破,2020,26(3):23-29锥角大小对聚能射流的形状㊁射流速度㊁射流质量㊁侵彻深度㊁宽度有着明显的影响㊂徐文龙等[3]提出一种超聚能射流的理论计算方法,得出了随着药型罩锥角的增大,超聚能射流速度逐渐减小㊁质量逐渐增大的结论㊂在单锥药型罩研究理论较为成熟背景下,学者们进一步研究双锥药型罩结构㊂李磊等[4]利用L S -D Y N A 软件研究双锥药型罩形成的射流性能,并运用正交试验对双锥型结构进行优化设计㊂赵海平等[5]为消除杵堵,提高射流的连续性,将双锥罩改良,设计出一种上锥罩为铜下锥罩为铝的双锥罩结构㊂以上研究均对双锥药型罩结构进行了进一步的改进,提升了射流性能㊂笔者采用示踪点跟踪法,观测双锥药型罩结构射流形态的形成过程,推测双锥药型罩结构有效射流速度大于单锥型药型罩结构的原因,同时分析双锥药型罩结构参数对形成射流速度的影响,最后模拟不同参数的双锥罩结构形成的射流对混凝土靶板的侵彻效果,为改进药型罩结构,提升射流性能研究提供参考㊂1 药型罩结构射流模拟对比1.1 装药结构聚能弹的整体结构主要包括壳体㊁炸药㊁药型罩和起爆装置㊂药型罩的结构参数(几何形状㊁尺寸大小㊁材料性能等)对聚能射流的成型和侵彻能力有着非常显著的影响㊂单㊁双锥药型罩结构分别如图1~图2所示㊂图1 单锥药型罩结构F i g .1 S t r u c t u r e o f s i n g l e c o n e s h a p e d c h a r ge l i n er 图2 双锥药型罩结构F i g .2 S t r u c t u r e o f d o u b l e c o n e s h a p e d c h a r ge l i n e r 单㊁双锥药型罩壁厚δ为2mm ,装药长度H 为68.5mm ,壳体厚2mm ,罩顶距起爆点距离25mm ,起爆方式均为中心点起爆㊂模型的材料均来自A U T O D Y N 材料库,壳体材料为S T E E L 1006,药型罩材料为C U -O F HO ,二者均采用s h o c k 状态方程和S t e i n b e r g G u i n a n 强度模型㊂本实验中所有结构数值模拟均使用O C -T O L 炸药,状态方程为J W L 方程㊂主要材料参数与状态方程参数如表1~表2所示㊂表1 不同材料的材料模型及其状态方程参数T a b l e 1 M a t e r i a lm o d e l s o f d i f f e r e n tm a t e r i a l s a n d t h e i r p a r a m e t e r s o f s t a t e e qu a t i o n 材料ρ/(g ㊃c m -3)γC 1/(k m ㊃s-1)S 1E /G P aY /G P aH C /G P a nT m /KC U -O F H O 8.9602.003.9601.48927.60.2650.4260.34775S T E E L10067.8962.174.5691.49081.80.3500.2750.361810表2 O C T O L 材料主要参数T a b l e 2 M a i n p a r a m e t e r s o fO C T O L m a t e r i a l s参数ρ/(g ㊃c m -3)A /G P aB /G P a R 1R 2W爆速v /(m ㊃s-1)压力p C -J /G P a数值1.821748.61.3384.51.20.38848034.2采用E u l e r 算法进行数值仿真计算,建立模型的边界条件为F l o w -o u t㊂由于药型罩内壁压垮后形成有效射流,外壁形成低速杵体,故建立模型时在药型罩内壁上设置15个固定观测点,聚能装药42工程爆破 E N G I N E E R I N GB L A S T I N G 第26卷有限元模型如图3所示㊂图3聚能装药有限元模型F i g.3 F i n i t e e l e m e n tm o d e l o f s h a p e d c h a r g e1.2射流形态与速度分析引用文献[1]的研究结论,药型罩顶部材料内表面形成高速的聚能射流,且射流速度为由罩顶到罩底沿着药型罩母线呈逐渐增大的趋势,即罩顶内壁材料形成的微元射流速度最大,罩底处材料形成的射流速度较小㊂计算完成后将空气㊁壳体以及爆轰气体隐藏,只留下药型罩材料,方便观察各观测点处药型罩微元的最终分布情况㊂对比第50Ús时的射流结果(见图4),单锥药型罩形成的药型罩头部射流速度为5345.5m/s,射流平均速度为1574.15m/s,而双锥药型罩头部的射流速度达到6379.18m/s,射流平均速度为1800.38m/s ㊂图4两种结构形成的射流形态对比(t=50Ús)F i g.4 C o m p a r i s o no f j e tm o r p h o l o g y f o r m e db y t w o s t r uc t u r e s(t=50Ús)由图4可以清晰地看到,两种药型罩顶部内壁形成的射流速度最大,罩底内壁形成的射流速度最小㊂药型罩形成的射流速度沿着药型罩母线逐渐递减,且越远离药型罩罩顶,速度的下降趋势越快㊂药型罩罩顶压垮速度最高,由顶部到底部逐渐减小,故射流会形成相应的速度梯度㊂该模拟结果表明双锥药型罩形成的有效射流与药型罩材料的分配关系同单锥结构相一致㊂两种药型罩在第50Ús时各观测点处射流微元速度如图5所示㊂图5两种药型罩各观测点处射流微元速度分布(t=50Ús) F i g.5 V e l o c i t y d i s t r i b u t i o no f j e tm i c r o-v e a n s a t e a c h o b s e r v a t i o n p o i n t o f t h e t w o t y p e s o fm a s k s(t=50Ús)由图5可知,单锥药型罩前10个观测点处的药型罩微元形成的射流速度相近,第11观测点处药型罩微元形成的射流速度开始大幅下降;50Ús 时双锥结构的前10个观测点处药型罩微元形成的有效射流速度更为接近和密集,有效射流与低速杵体之间速度差距与单锥结构相比更为明显㊂由于双锥罩结构含药量较单锥结构有所提升,故双锥药型罩结构形成的射流所含能量高于单锥药型罩结构㊂两种药型罩结构最大区别在于锥角的变化,且双锥药型罩大㊁小锥罩结合处的微元形成的射流速度增长较为明显,更多药型罩微元参与形成密集的高速射流㊂仿真模拟可知,双52第3期王子明,等:双锥药型罩结构参数对聚能射流的影响h t t p://g c b p.c b p t.c n k i.n e t J u n e2020|E n g i n e e r i n g B l a s t i n g|V o l.26,N o.3E n g i n e e r i n g B l a s t i n g工程爆破,2020,26(3):23-29锥罩结合处微元从爆轰波接触受压直至完全压垮整个阶段均发生第10~15Ús 内,观测该时间段内双锥结构的大㊁小锥罩结合处压垮阶段所吸收能量(见表3)㊂表3 单、双锥药型罩压垮过程中每微秒吸收能量平均值T a b l e 3 A v e r a g e e n e r g y va l u e s ab s o r b e d i nm ic r o s e c o nd s d u r i n g t he c o m p r e s s i o nof s h a p e d c h a r ge l i n e r (J)观测点编号单锥药型罩双锥药型罩61.92ˑ1062.07ˑ10671.47ˑ1061.94ˑ10681.11ˑ1061.83ˑ10694.29ˑ1051.66ˑ106对比单锥药型罩相同观测点处的药型罩微元,双锥药型罩在压垮过程中吸收能量明显高于单锥药型罩结构㊂由于锥罩结合处炸药量的增多及锥罩锥角变化可能使得部分能量反射从而产生聚能效应[6],双锥药型罩微元吸收了大量爆轰产物所携带的能量,从而提高药型罩微元的压垮速度,形成的射流微元速度较单锥结构有所提升㊂2 双锥药型罩结构参数影响分析2.1 药型罩锥角对射流速度的影响药型罩的锥角是影响侵彻元形态及特性的主要因素之一,直接影响聚能射流的速度与质量,通过改变药型罩底部锥角可形成双锥药型罩㊂因此以双锥药型罩的小锥角(α)与大锥角(β)为研究对象,各个因素的具体设计水平参数如表4所示㊂表4 正交设计各因素水平值T a b l e 4 E a c h f a c t o r l e v e l v a l u e o f o r t h o g o n a l d e s i gn (ʎ)位级αβ14590250100355110 分析锥角大小对药型罩在第50Ús 形成的射流头部最大速度与所形成射流的平均速度的影响,其结果如表5所示㊂表5 结构参数设计方案与计算结果T a b l e 5 S t r u c t u r a l p a r a m e t e r d e s i g ns c h e m e a n d c a l c u l a t i o n r e s u l t s 方案α/(ʎ)β/(ʎ)最大射流速度v m a x/(m ㊃s -1)射流平均速度v a v e/(m ㊃s -1)145905956.931822.352451006197.161867.163451106524.401881.62450905977.181787.135501006379.181800.386501106632.211806.36755906163.511740.518551006456.191710.529551106330.491735.84各位级药型罩头部射流最大速度(v m a x )与平均速度如图6~图7所示㊂最大速度与小锥角(α)及大锥角(β)均成正比关系,且大锥角的角度变化对射流头部最大速度更为明显㊂图6 不同因素水平对射流头部最大速度的影响F i g.6 E f f e c t o f d i f f e r e n t f a c t o r l e v e l s o n t h e m a x i m u mv e l o c i t y o f t h e je t h e a d 图7 不同因素水平对射流平均速度的影响F i g.7 E f f e c t o f d i f f e r e n t f a c t o r l e v e l s o n t h e a v e r a g e j e t v e l o c i t y由文献[1]的结论可知,单锥角药型罩尾部材料形成的射流速度远远小于顶部处材料所形成的射流速度,药型罩顶部材料形成聚能射流头部微元,药型罩尾部结构对聚能射流头部速度影响较小㊂结合P E R 理论[7],射流微元速度受锥角变化的影响,由于药型罩顶部微元形成的射流速度最62工程爆破 E N G I N E E R I N GB L A S T I N G 第26卷高,故小锥角的变化会对药型罩头部射流速度产生明显影响㊂但模拟结果表明双锥药型罩尾部微元形成的是速度较慢的杵体,并未直接参与形成射流,而尾部大锥角的变化亦对药型罩头部射流速度产生明显影响㊂由于大锥角药型罩微元并未直接参与形成射流,故大锥角角度对药型罩头部射流速度的影响不能用P E R理论解释㊂不同小锥角药型罩结构所形成的射流形态如图8所示㊂图8不同小锥角药型罩结构所形成的射流形态(β=100ʎ) F i g.8J e t s h a p e f o r m e db y d i f f e r e n t s m a l l c o n ea n g l e s h a p e d c h a r g e l i n e r s t r u c t u r e s(β=100ʎ)由图8可知,随着小锥角的增大,小锥角药型罩被压垮后全部形成高速射流,最终形成的高速射流形态越来越紧密㊂对比不同小锥角结构最终形成的射流形态,随着小锥角角度增大,药型罩含药量减小,除了小锥罩内壁的药型罩微元形成了高速杵体,其他药型罩微元都形成了速度较低的杵体,射流平均速度随着药型罩小锥角的大小成正比关系㊂随着小锥角角度的增大,由于射流整体速度降低,速度梯度较小,低速的杵体体积增多,所以射流尾部断裂越不明显㊂不同大锥角药型罩结构所形成的射流形态如图9所示㊂图9不同大锥角药型罩结构所形成的射流形态(α=50ʎ)F i g.9J e t s h a p e f o r m e db y d i f f e r e n t l a r g e c o n ea n g l e s h a p e d c h a r g e l i n e r s t r u c t u r e s(α=50ʎ)同理,随着大锥角的变大,由于锥角变化处含药量的增多,药型罩锥角变化区域的药型罩微元在被压垮后吸收的能量有所提升,形成高速运动的射流,小锥角的各观测点处形成射流的微元越来越紧密㊂不仅是药型罩顶部区域材料,锥角变化处的中部区域材料内壁亦参与形成高速射流,因此随着大锥角角度的增大,形成射流的平均速度亦会有所提升㊂由于中部区域材料形成的射流速度有所提升,与尾部大锥角形成低速杵体的速度差距进一步被拉大,故射流与后续杵体之间的断裂越发明显㊂以此推论大锥角的角度变化对药型罩中部区域材料形成射流的过程产生了影响㊂由模拟结果可知,在锥角角度能满足形成射流微元的条件下,大锥角与小锥角的角度差距越大,含药量越多,药型罩中部结构处药型罩微元吸收越多的爆轰能量后也转化为具有侵彻能力的高速射流,最终形成的射流形态也越发紧密,从而提升射流的整体平均速度㊂由表4可知,45ʎ㊁110ʎ的锥角组合形成射流平均速度为1881.62m/s,为模拟中的最大值,其与分析结果相一致㊂2.2药型罩顶距起爆点距离对射流速度的影响在锥角一定的情况下,可以通过调整罩顶距壳体底部的距离来改变大㊁小锥罩的长度比,锥顶离壳体底部越近,大㊁小锥罩长度比越小㊂因此采用壳体底部中心起爆方式,通过模拟结果可知,小锥角为45ʎ㊁大锥角为110ʎ的双锥药型罩形成的药型罩头部射流速度与整体速度较优,故选用该结构模型分析药型罩大㊁小锥罩长度比的影响㊂由于双锥药型罩锥顶微元形成的射流速度最大㊂因此在装药起爆后,罩顶距起爆点越近,爆轰波越早作用于药型罩锥顶处,延长了爆轰波对药型罩顶的作用时间;同时还加大了爆轰产物与药型罩的作用面积,从而提高了锥顶结构对爆轰波能量的吸收,锥顶距起爆点不同距离处的射流速度如表6所示㊂72第3期王子明,等:双锥药型罩结构参数对聚能射流的影响h t t p://g c b p.c b p t.c n k i.n e t J u n e2020|E n g i n e e r i n g B l a s t i n g|V o l.26,N o.3表6锥顶距起爆点不同距离处的射流速度T a b l e6J e t v e l o c i t y a t d i f f e r e n t d i s t a n c eb e t w e e nc o n e t o p a nd i n i t i a t i o n p o i n t锥顶距起爆点距离/mm v m a x/(m㊃s-1)v a v e/(m㊃s-1)20.06990.881672.1222.56984.441669.2225.06484.341881.7527.56385.941922.90由表6结果可知,大㊁小锥罩长度比越小则锥顶距壳体底部距离越近,爆轰波作用于锥顶药型罩的效果越明显,第50Ús时形成射流的头部速度越大㊂但由于大㊁小锥罩长度比越大,壳体装药量越小,药型罩整体吸收能量越低,因此降低了最终形成的射流平均速度㊂3双锥药型罩侵彻性能分析对比分析4种双锥药型罩结构(锥顶距起爆点距离分别为20㊁22.5㊁25㊁27.5m m)侵彻混凝土靶板效果(见图10)㊂药型罩炸高均为200m m,靶板尺寸为150m mˑ100m m,其中混凝土靶板采用拉格朗日方法,与欧拉方法进行耦合,混凝土材料选择A U T O D Y N材料库中的C O N C-35M P A材料模型㊂图10不同双锥药型罩聚能射流对混凝土侵彻结果F i g.10 P e n e t r a t i o n r e s u l t s o f j e t o f d i f f e r e n t d o u b l ec o n e s h a p ed c h a r ge l i n e r i n t o c o n c r e t e由于药型罩顶距起爆点距离的不同,最终导致各自的侵彻效果存在一定的差异㊂所有的模拟结果均取聚能射流侵彻混凝土靶板75Ús时刻的数据㊂由结果可知,射流对混凝土靶板侵彻表面的损失很大㊂锥顶距起爆点距离小于25mm时,药型罩的侵彻深度与其锥顶距起爆点距离没有明显正反比关系,而距离为27.5mm时,侵彻深度明显减小(见表7)㊂表7侵彻数据结果T a b l e7 P e n e t r a t i o nd a t a r e s u l t s(mm)锥顶距起爆点距离深度成孔的最大直径20.0380.8818.5622.5379.2918.4325.0380.3420.0427.5373.8421.02结合表6~表7数据结果,锥顶距起爆点20 mm时,形成的药型罩头部射流最大速度最大,且侵彻深度最深,而距起爆点27.5mm时,形成的最大速度最小,侵彻深度最浅㊂因此可以推测锥顶距起爆点距离越小,侵彻深度越深㊂药型罩顶距起爆点距离越远,药型罩头部的平均速度越大,速度梯度与射流的拉伸较小,形成的射流也较为密集,故使得在侵彻混凝土靶板过程中产生横向扩孔效应,因此扩孔能力增强㊂4结论1)对比单锥型与双锥型药型罩,顶部微元所形成的射流速度最大,二者药型罩微元所形成的射流速度都是从罩顶沿着母线逐渐递减,双锥药型罩形成的有效射流与药型罩材料的分配关系同单锥结构相一致,但双锥药型罩形成射流的头部最大速度与射流平均速度均大于单锥型药型罩形成的射流速度,且在压垮阶段双锥结构吸收的能量值高于单锥结构㊂2)在小锥角范围45ʎ~55ʎ,大锥角范围90ʎ~ 110ʎ的条件下,双锥药型罩的大㊁小锥角角度均对射流头部最大速度与射流平均速度影响显著,小锥角角度越大,形成的药型罩头部射流最大速度越大,射流平均速度越小;而大锥角越大,形成的82工程爆破E N G I N E E R I N GB L A S T I N G 第26卷E n g i n e e r i n g B l a s t i n g工程爆破,2020,26(3):23-29药型罩头部射流最大速度与射流平均速度均越大㊂大㊁小锥角角度差值越大,形成射流的平均速度越大,同时能保持较高的头部速度㊂3)双锥罩顶距壳体起爆点距离在20~27.5 mm范围内,起爆距离对药型罩头部射流最大速度与射流平均速度影响明显㊂距离越小,形成的药型罩头部射流最大速度越大,侵彻混凝土靶板的深度越深;而距起爆点越远,形成射流的平均速度越大,对靶板的扩孔能力越强㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1]侯秀成,蒋建伟,陈智刚.有效射流与药型罩材料的分配关系[J].兵工学报,2013,34(8):935-941.HO U X C,J I A N G J W,C H E N Z G.P a r t i t i o nb e t w e e nu s e f u l j e t a n d l i n e rm a t e r i a l[J].Ac t aA r m a-m e n t a r i 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e e r i n g B l a s t i n g|V o l.26,N o.3。

PTFE基含能药型罩射流释能特性及影响因素

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Байду номын сангаас
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3.2 动态超压结果与分析含能射流在密闭测试罐内释能产生超压效应，超
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含能材料
2021 年第 29 卷第 7 期（617-624）
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摄，记录试验现象，拍摄频率设为 20000 帧/s。
a. schematic diagram of test arrangement
李延，王伟，张雷雷，王在成，姜春兰
3.1 高速摄像结果与分析含能罩与铝罩聚能装药在不同时刻的静爆图像如
表 2 所示，可以看出，在静爆过程中，除了炸药爆炸产生的火光之外，测试罐上方还出现一股向上喷射的火光，这是由于罐内高温高压气体从盖板穿孔泄出而造成的。从火光程度上来看，含能射流产生的火光更为明亮，且范围较大，持续时间较长，达到了 20 ms 以上，相比之下，铝射流产生的火光较为微弱，持续时间较短，在 20 ms 时火光就已基本消失。由此可以判断，含能射流在测试罐内部发生了强烈的放热化学反应，释放出大量能量。而惰性铝罩之所以也喷射出小股火光，分析认为，这是由于在静爆过程中，少量爆轰产物会不可避免的跟随射流进入罐体内部，形成超压，引发泄压效应。

多孔材料药型罩聚能射流的形成条件

多孔材料药型罩聚能射流的形成条件
一、多孔材料药型罩聚能射流的形成条件
1. 材料：多孔材料有纤维素、硅胶和凝胶等，要求其孔径要小于细微
微粒的表面张力，这样才能维持药型罩，从而形成聚能射流。

2. 机械装置：纤维素、硅胶等均须有一定的机械装置才能形成药型罩，可以是平板式的滤筛、滚筒式的滤筛、活塞式的滤筛等。

3. 流量：流量的大小与药型罩的形成条件有关，流速过快将增加孔径
出口的失效，流速过慢可能使药型罩形成不良，流速的选择一般介于
1-10m/s之间。

4. 块度：细微微粒的粒度块性也与药型罩的形成有关，密度较大、粒
度较大的细微微粒，由于其静电效应会使药型罩形成不良，因此，需
要选择粒度块性较好的细微微粒。

5. 药液浓度：药液浓度也才能影响药型罩的形成，过低的浓度将使结
晶晶体不能够在转动的筛面上附着，因而使药型罩形成不良，因此，
需要保证药液的浓度不要太低。

二、多孔材料药型罩聚能射流的优点
1. 该方法可以有效地将细微微粒集中在筛面上形成合理的药型罩，从
而聚合成更大的颗粒，有利于提高高相对含量的气流的排放能力。

2. 药型罩在空气流动的过程中可以形成一种"冰枕"，有效地抑制细微微粒在大气中的次数，有利于空气质量的改善。

3. 该方法可以有效地降低细微微粒在运动途中的碰撞，减少落地时的
污染现象，同时也避免了易挥发性物质的吸收。

4. 药型罩的形成可以促进细微微粒形成液滴，从而简化气液微粒的分离原理，使其能够更好地控制细微微粒排放。

5. 由于设备结构简单，成本较低，安装维护方便，同时也具有操作可靠性高、能耗低等优点。

药型罩切分方式对射流形成影响的数值模拟

药型罩切分方式对射流形成影响的数值模拟雷伟;吕春玲;刘媛媛;吴鹏【摘要】为了研究药型罩切分方式对其形成射流性能的影响,利用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对横向切分和纵向切分的药型罩以及未切分药型罩在爆轰波作用下形成射流的过程以及对45号板的侵彻能力进行了数值模拟,比较了不同切分方式的药型罩在爆轰波作用下形成射流的形状、头尾部速度、拉伸长度和抗拉伸性能及其对45号钢板的侵彻能力.结果表明,在相同装药条件下,横向切分药型罩相比纵向切分药型罩的头部速度提高约220 m/s,且抗拉伸性能更好,对45号钢板的侵彻深度提高约3.26 cm;横向切分药型罩相比未切分药型罩的头部速度提高约360m/s,对45号钢板的侵彻能力提高约5.62cm.%To study the effect of different segmentation methods of shaped charge liner on the formation of jet,the numerical simulation of the formation process of jet under the effect of detonation wave for different segmentation methods of shaped charge liner,including horizontal segmentation and longitudial segmentation,shaped charge liner without segmentation,and the penetration ability to 45 # steel plate were performed by employing numerical simulation software ANSYS/LS-DYNA.The shape and head to tail speed of jet,stretching length and tensile properties formed under the effect of detonation wave for different segmentation methods of shaped charge liner and its penetration to 45 # steel target plate were compared.Results show that under the same charge conditions,compared to longitudial segmentation type shaped charge liner,the head speed of horizontal segmentation type shaped charge liner improves by about 220m/s and its tensile performance is better,the penetration depth to 45 # target plate increases by about 3.26 pared with shaped charge liner without segmentation,the head speed of horizontal segmentation type shaped charge liner improves by about 360 m/s,and the penetration depth to 45 # steel target plate increases by about 5.62 cm【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2017(040)005【总页数】5页(P102-106)【关键词】药型罩;射流;数值模拟;切分方式;侵彻;破甲战斗部【作者】雷伟;吕春玲;刘媛媛;吴鹏【作者单位】中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O358药型罩作为破甲战斗部的核心部件之一，其形状变化对破甲能力有着巨大的影响[1-2]。

罩顶药高影响药型罩的射流转化特性

罩顶药高影响药型罩的射流转化特性侯秀成;杨金龙;陈智刚;印立魁;付建平【摘要】为了给射流形成机理的深入分析及高效聚能装药结构的研究提供参考,基于分段药型罩形成射流时的杵体水回收实验,应用非线性动力学有限元软件LS-DYNA及动态示踪点处理方法研究药型罩形成射流时的材料分配关系.在数值模拟与实验结果对比有较好一致性的前提下,重点研究了无壳装药结构罩顶药高对锥形药型罩形成射流时的材料分配规律.结果表明,罩顶药高在0.2～2.0倍装药直径范围内时,等壁厚锥形药型罩形成射流时的材料分配规律均为自顶向底成指数分布.装药高度增加时,药型罩壁厚方向有更多比例的材料形成射流,而在轴向方向的材料比例不受影响.罩顶药高大于1.6倍装药直径时,射流转化率及对钢靶板穿深增幅均不明显.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2017(037)002【总页数】4页(P67-70)【关键词】聚能装药;有效射流;数值模拟;示踪点法【作者】侯秀成;杨金龙;陈智刚;印立魁;付建平【作者单位】清华大学材料学院,北京100084;中北大学机电工程学院,太原030051;清华大学材料学院,北京100084;中北大学机电工程学院,太原030051;中北大学机电工程学院,太原030051;中北大学机电工程学院,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TJ410.33射流是聚能装药破甲弹药对目标侵彻时的典型毁伤元素之一,其对目标的毁伤效应与射流性能有着密切关系[1]。

装药高度在一定范围的增加,会体现为射流对靶板的穿深提高[2],但经验表明罩顶装药高度(简称罩顶药高)大于一定值时,穿深的增加将不再明显[3]。

装药高度的变化究竟影响了药型罩材料的哪些区域形成射流是一个值得深入探讨的问题。

射流的作用过程较为复杂,理论研究不能形象直观的描述药型罩材料微元与射流微元之间的关系,到底是靠近药型罩内层哪部分材料形成的毁伤元对钢靶的穿深有贡献,长期以来一直困扰着聚能装药领域的研究者。

金属粉末流动性对药型罩性能的影响

金属粉末流动性对药型罩性能的影响摘要：针对振动生产药型罩的过程中，粉末从料仓内流动到模具的过程当中，粉末流体的流动性对压罩成型的影响。

粉末流动性也直接影响压制操作的自动装粉和压件密度的均匀性，因此是实现自动压制工艺中必须考虑的重要工艺性能。

关键词：粉末；流动性；混粉；均匀性1粉末的流动性粉末体具有类似于液体的流动性，与流动性有关的特性包括粉末形状、粉末体具有类似于液体的流动性，与流动性有关的特性包括粉末形状、粒度组成、粉末间的作用力、摩擦性能、体密度、渗透性、团聚性、安息角等。

粉末流动性定义为：50g粉末从标准的流速漏斗留出所需要的时间，单位为s/50g，俗称为流速。

1.1粉末流动性的测量方法标准漏斗是用150目金刚砂粉末，在40s内流完50g来标定和校准的。

美国标准还规定用孔径1/5in的标准漏斗测定流动性差的粉末。

也可采用粉末自然堆积角（安息角）试验来测定流动性。

让粉末通过一粗筛网自然流下并堆积在直径为1in的圆板上。

当粉末堆满圆板后，以粉末锥的高度衡量流动性，粉末层与水平面的安息角，也可作为流动性的量度。

本文中采用的是漏斗式测量方法。

1.2 粉末流动性与颗粒的性质有关1.2.1粉末形状、粒度组成球形颗粒、等轴状或对称性好的粉末、粗颗粒粉末的流动性好；粒度分布中，极细粉末占的比例愈大，流动性愈差，但粒度组成向偏粗的方向增大时，流动性变化不明显。

1.2.2流动性还与颗粒密度和粉末松装密度有关：如果粉末相对密度一定，颗粒密度愈高，则流动性越愈好；如果颗粒密度一定，相对密度增大会使流动性提高。

1.2.3流动性也受颗粒间黏附作用的影响，颗粒表面如果吸附水分、气体或加入成型剂会减低粉末的流动性（成型剂的类型A、B、C、D、E）。

2粉末的流动性差导致的结果及分析2.1 对装药的影响由于粉末药型罩配方的流动性不理想导致药型罩成型时不对称，及药型罩的厚度不均，在压弹的过程中就促使装药结构发生变化，亦产生不对称性，使罩、药、壳轴线不能完全同轴。

切分药型罩对射流形成及其侵彻能力影响的数值模拟研究

切分药型罩对射流形成及其侵彻能力影响的数值模拟研究岳继伟;王凤英;刘天生;刘润滋【摘要】采用数值模拟的方法研究了按不同比例(1∶1、2∶1、3∶1)切分药型罩在爆轰波的驱动下射流的形成过程、形状、头尾部速度、射流的拉伸长度和射流的断裂时间及其对钢靶板的侵彻能力;并与未切分的完整药型罩的射流形成过程及侵彻能力进行比较.最后采用经验计算公式根据射流的头尾部速度计算了射流的侵彻深度.结果表明药型罩经过切分后有利于减小射流的杵体和速度梯度;增加射流的拉伸长度,有利于增强射流的侵彻效果.在研究范围内切分比例为1/1的药型罩形成的射流最佳.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)036【总页数】4页(P109-112)【关键词】切分药型罩;杵体;速度梯度;拉伸长度;数值模拟【作者】岳继伟;王凤英;刘天生;刘润滋【作者单位】中北大学化工与环境学院,太原030051;中北大学化工与环境学院,太原030051;中北大学化工与环境学院,太原030051;中北大学化工与环境学院,太原030051【正文语种】中文【中图分类】O382聚能射流技术在坦克等装甲武器作为陆战武器出现后即成为主要的反装甲武器之一。

随着现代国防工业的发展，装甲防护能力进一步得到提升，但是聚能射流技术的发展却受到炸药性能、药型罩材料、药型罩结构、装药结构等因素的影响。

如果要进一步提高聚能射流的侵彻能力就要求更高的射流头部速度，较小的杵体以提高药型罩的利用率，较小的速度梯度以增加具有侵彻作用的射流长度等。

胡忠武，王凤英等人［1，2］进行了药型罩材料方面的研究，介绍了W、Cu 及其合金的作为药型罩材料时对改善射流的作用。

韩秀清等人［3］通过数值模拟研究了药型罩结构对聚能射流的形成及侵彻过程的影响。

陈威，金玮玮等人［4，5］研究了药型罩锥角对射流的性能的影响。

本研究将药型罩按不同比例进行切分，当爆轰波到达药型罩尾部时药型罩的尾部与药型罩的头部的相互作用将发生改变，药型罩尾部将和头部一起向轴线方向运动。

罩顶药高影响药型罩的射流转化特性

ＤＯＩ：１０．１５８９２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｊｚｄｘｂ．２０１７．０２．０１６
罩顶药高影响药型罩的射流转化特性
侯秀成，杨金龙，陈智刚，印立魁，付建平
（１清华大学材料学院，北京１０００８４；２中北大学机电工程学院，太原０３００５１）
ｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｏｆｃｌｕｂｂｉｎｇｗａｔｅｒｒｅｃｏｖｅ￣７ｗｈｅｎｔｈｅｊｅｔｗａｓｆｏｒｍｅｄｂｙａｓｅｇｍｅｎｔｅｄｌｉｎｅｒ，ｅｘｐｌｉｃｉｔｉｆｎｉｔｅｓｏｆｔｗａｒｅＬＳ — ＤＹＮＡ
ａｎｄｔｒａｃｅｒｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｅｎｔｈｅｊｅｔｗａｓｆｏｒｍｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｔｈａｔｎｕｍｅｒｉｃａｌ
摘
要：为了给射流形成机理的深入分析及高效聚能装药结构的研究提供参考，基于分段药型罩形成射流时
的杵体水回收实验，应用非线性动力学有限元软件ＬＳ — ＤＹＮＡ及动态示踪点处理方法研究药型罩形成射流时的材料分配关系。在数值模拟与实验结果对比有较好一致性的前提下，重点研究了无壳装药结构罩顶药高对锥形药型罩形成射流时的材料分配规律。结果表明，罩顶药高在０．２～２．０倍装药直径范嗣内时，等壁厚锥形药型罩形成射流时的材料分配规律均为白顶向底成指数分布。装药高度增加时，药型罩壁厚方向有更多比例的材料形成射流，而在轴向方向的材料比例不受影响。罩顶药高大于１．６倍装药直径时，射流转化率及对钢

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第３４卷第８期
２０１３年８月
兵
工
学
报 Βιβλιοθήκη Ｖｏ１．３４Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１３
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
有效射流与药型罩材料的分配关系
侯秀成，蒋建伟，陈智刚
（１．北京理工大学爆炸科学与技术国家重点宴验室，北京１０００８１；２．中北大学机电工程学院，山西太原０３００５１）
ｏｆｌｉｎｅｒｉｓａｔｈｉｎ— ｗａｌｌｃｏｎｅｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｌｏｎｇａｘｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｓｐｅｅｄｓｅｃｔｉｏｎｏｆｕｓｅ－
２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥｘｐｌｉｃｉｔｆｉｎｉｔｅｓｏｆｔｗａｒｅＬＳ— ＤＹＮＡａｎｄｔｒａｃｅｒｐｏｉｎｔｍｅｔｈｏｄａｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｎｉｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎ
ＰａｒｔｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＵｓｅｆｕｌＪｅｔａｎｄＬｉｎｅｒＭａｔｅｒｉａｌ
ＨＯＵＸｉｕ．ｃｈｅｎｇ一，ＪＩＡＮＧＪｉａｎ．ｗｅｉ，ＣＨＥＮＺｈｉ．ｇａｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｘｐｌｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
ｂｅｔｗｅｅｎｕｓｅｆｕｌｊｅｔａｎｄｌｉｎｅｒｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅｕｓｅｆｕｌｊｅｔｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｓｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓ－
ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｐｅｅｄ（ｉ ≥５ｋｍ／ｓ），ｓｕｂ — ｈｉｇｈｓｐｅｅｄ（４ｋｍ／ｓ ≤口；＜５ｋｍ／ｓ），ｍｅｄｉｕｍｓｐｅｅｄ（３ｋｍ／ｓ ≤ ｉ＜４ｋｍ／ｓ）ａｎｄｌｏｗｓｐｅｅｄ（２ｋｍ／ｓ ≤ ｉ＜３ｋｍ／ｓ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｕｓｅｆｕｌｒｅｇｉｏｎ
中图分类号：ＴＪ４１０．３３文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１０９３（２０１３）０８－０９３５－０７
ＤｏＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１０００．１０９３．２０１３．０８．００２
摘要：应用ＬＳ — ＤＹＮＡ及动态示踪点处理方法，研究典型聚能装药有效射流与药型罩材料的细微分配关系。取临界侵彻速度为２ｋｍ／ｓ，将有效射流按速度分布分为高速（． ≥５ｋｍ／ｓ），次高速（４ｋｍ／ｓ ≤＇３／ｊ＜５ｋｍ／ｓ），中速（３ｋｍ／ｓ ≤ ｉ＜４ｋｍ／ｓ）和低速（２ｋｍ／ｓ ≤口；＜３ｋｍ／ｓ）４个区间段。结果显示：药型罩的有效区域为一变壁厚的薄壁锥形体，高速段为药型罩顶部内表面往里０．１２倍壁厚，其低速段最厚处为药型罩内表面往里０．４６倍罩壁厚，距药型罩底端约０．２倍的罩高范围内不形成有效射流。药型罩内表面材料在形成射流时呈渐进分层剥离、，有效区域与药型罩壁厚及质量比例沿罩轴线方向均为指数分布。可为高效聚能装药及复合药型罩研究提供参考。关键词：兵器科学与技术；聚能装药；药型罩分界面；数值模拟；示踪点