双模战斗部结构正交优化设计

中的规 律 ， 即同 时改变 圆弧 曲率 半径 、 锥角 、 壁 厚 及 装
药 高度 ４个 因素 ， 得 出其对 毁伤 元成 型 的影 响规律 。
成 型装药 毁 伤元 的 形 成 涉及 高 应 变 率 、 高 过 载 过 程， 因此本 文采用 ＡＬ Ｅ 算 法 来计 算 多模 毁 伤元 的形 成 过程 。主装 药 为 ８ ７ ０ １炸 药 ， 密度 为 １ ． ７ ２ ｇ・Ｃ ｍ～ ， 爆速 为 ８ ４ ２ ５ ｍ ・Ｓ ～， 其 本 构 关 系 的 描 述 选 用
弹 丸（ Ｅ Ｆ Ｐ ） 和 聚能 杆 式 侵 彻体 （ Ｊ Ｐ Ｃ） 。 国 内外许 多学 者对 Ｅ Ｆ Ｐ和 Ｊ Ｐ Ｃ单 一毁 伤 元 战 斗 部进 行 了大 量研 究 ，
并取 得 了一定 的成果 。对 双模 战斗部 国内外也 有相关
２ 双 模 战 斗部 结构 参 数 的正 交优 化 设 计
确 定 长 径 比和 头 尾 速 度 差 的 主要 因素 ；当第 二 次 优 化 的各 因素 水 平 分 别 为 圆 弧 曲率 半 径 是 ０ ． ４ ５倍 装 药 口径 ， 锥角是 １ ４ ５ 。 ， 壁 厚 是
０ ． ０ ４倍 装 药 Ｖ Ｉ 径， 装药高度是 １ ． ０倍 装 药 口 径 ， 即 弧 度 部 分 所 占 的 比例 较 小 时 ， 得到 的爆 炸成 型弹 丸 （ Ｅ Ｆ Ｐ ） 和 聚 能 杆 式 侵 彻 体 （ Ｊ Ｐ Ｃ ） 成型效果都较好。 关键词 ： 爆 炸力 学 ； 弧锥结合罩 ； 参 数 优 化 ；正 交 设 计 ； 数 值 模 拟
２ ． １ 药型 罩结 构与仿 真模 型 采用 弧锥 结合 形药 型罩 ， 成 型 装 药结 构 如 图 １所 示， 其 中装 药 直径 Ｄ 为 １ ０ ０ ｍｍ， 药 型 罩结 构 参 数 根 据不 同方 案分 别 确定 。为 了 便 于 成 型 装 药 Ｘ光 成 像 试验 研究 ， 本研 究 的成 型装 药 结 构不 带壳 体 。通 过 装
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１ 引 言
双模 战斗部 是 指在 同一成 型装 药 结 构 下 ， 通 过不 同 的起 爆方 式而 形 成 的两 种 不 同毁 伤 元 ， 如 爆 炸 成 型
罩 的弧度部 分 占整个 罩 的 比例 大小对 双模 毁伤 元成 型 的影 响 ， 探 索双模 战 斗部 的最佳 结构 参数 匹配组 合 。
研 究 了弧 锥结 合罩 的结构 参数 和起 爆位 置等 对多模 毁 伤 元成 型 的影 响 ， 李 成 兵 等 应 用 Ｌ Ｓ — Ｄ Ｙ Ｎ Ａ 软 件 对
设计 的变球缺 罩装 药 结构 进 行 数 值模 拟 ， 得 到装 药 结 构 下 高速杆 式弹丸 的成 型过 程和成 型机 理 。但是 上述
（ １ ．南 京 理 工 大 学 智 能 弹 药 技 术 国 防重 点 学 科 实 验 室 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ； ２ ．总 装备 部 沈 阳 军 事代 表 局 ，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ ０ １ ５ ）
摘
要 ：应 用 Ｌ Ｓ — ＤＹ Ｎ Ａ仿 真 软 件 ， 结 合 正交 优 化 设计 方 法 ， 对 弧 锥 结 合 形 药 型 罩 双 模 战 斗 部 进 行 了正 交 优 化 设 计 研 究 。分 析 了结
研 究 只考虑 了单一 影 响 因素 ， 如何 在 同一 装药 结 构 下 综 合考 虑多个 因素 对 Ｅ Ｆ Ｐ和 Ｊ Ｐ Ｃ成 型 的影 响 ， 国 内外 却 很少 有研 究报道 。 本工作应用 Ｌ Ｓ — Ｄ Ｙ ＮＡ仿 真 软 件 ， 结 合 正 交 优 化 设 计方 法 ， 研 究 圆弧 曲率 半 径 、 锥角 、 药 型 罩 壁 厚及 装
药 中心 点起爆 形成 Ｅ Ｆ Ｐ及船尾 斜 面 中点 处 的环形 多点 起爆 形成 Ｊ Ｐ Ｃ， 对 不 同药 型罩 结 构 参 数 的装 药 结 构 进 行 数值 模 拟 ， 研究 药型 罩锥 角 （ ２ ） 、 弧 度 曲 率 半 径 （ Ｒ ） 、 药 型罩 壁厚 （ ２ ） 及 装药 高 度 （ Ｈ） 对 毁 伤元 成 型 的 影 响规 律 ， 此 处讨论 的是 各 结 构参 数 在 多 个 因 素 影 响
构参 数 （ 圆弧曲率半径 、 锥角 、 药 型罩壁厚及装药高度） 对双模毁伤元成型性能的影响规律 ， 同 时讨 论 了弧 锥 结 合 罩 的弧 度 部 分 与 锥 度部 分 比例 的 大 小 对 双模 成 型 的 影 响 。数 值 模 拟 结 果 表 明 ： 两 次 优 化 结 果 均 说 明 药 型 罩 壁 厚 是 确 定 头 部 速 度 的 主 要 因素 ， 锥 角 是
报道 ， 如 Ｄ ａ ｖ ｉ ｄ Ｂ ｅ ｎ ｄ ｅ ｒ 等” 用 Ｄ Ｙ Ｎ Ａ ２ Ｄ软 件模 拟 改 变Ｅ Ｆ Ｐ装药 结构 环起 爆位 置 ， 得 到 了不 同形 状 的侵 彻 体， 蒋建 伟 等运用 Ａ Ｕ Ｔ ＯＤ Ｙ Ｎ 软 件模 拟研 究 了结 构
参 数对 多 模 毁伤 元 形 成及 侵 彻 的影 响 ， 李 伟 兵等
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｊ ４ １ ０ ． ３ ； ０３ ８ ９ 文献标识码 ： Ａ ＤｏＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ ． ２ Ｏ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ８
成双模 毁伤 元 Ｅ Ｆ Ｐ和 Ｊ Ｐ ｃ的 影 响 ， 同 时研 究 弧 锥 结 合
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陈奎 ， 李 伟 兵 ，王 晓 鸣 ，韩 玉 ， 彭 正 午
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ８ ０ — ０ ５
双 模 战 斗 部 结 构 正 交 优 化 设 计
陈 奎 ， 李伟兵 ， 王晓鸣 ， 韩 玉 ， 彭正午