破片-冲击波复合作用对舰船弹药舱弹药冲击起爆技术的研究

摘要

舰船弹药舱系统是舰载武器总体设计中的一个重要组成部分，在舰船的系统设计时，应充分考虑舰船的战斗使命，即在不同的位置配置不同的弹药，作战方式是各不相同的。因此，对舰载弹药的毁伤规律研究是舰船弹药舱安全性研究中重要的一部分。 本文首先分析美国“弗莱彻”级驱逐舰的弹药舱结构和舰载弹药的种类及“飞鱼”反舰导弹的战斗部结构，确定弹目参数；再对不同毁伤元对弹药的作用过程进行数值模拟；最后对不同的毁伤元参数、不同的作用环境下的作用结果进行对比分析。 研究结果表明：（1）破片毁伤元对弹药的作用主要是局部的破口侵彻，弹药在弹药舱内被侵彻的过程与在自由场下差别不大；破片的形状对起爆弹药具有一定的影响，破片与弹药的接触面积越小，弹药越不容易被起爆；（2）冲击波毁伤元对弹药的作用主要是整体的变形，弹药舱因冲击波的作用发生舱体的膨胀变形，炸药起爆点与弹药的相对位置和弹药与舱体的相对位置都对弹药的损伤有一定的影响，起爆点距弹药越远，弹药距离舱室越近，弹药越难被冲击波毁伤元起爆；（3）破片和冲击波复合作用对弹药的毁伤结果与破片和冲击波的作用顺序有一定的关系，一般情况下，毁伤的最终结果都与率先作用的毁伤元单独冲击弹药时的毁伤结果相似。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1舰船弹药舱安全性的国内外研究现状

1.2.2破片、冲击波毁伤元作用的国内外研究现状

1.2.3舱内爆炸的国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

2毁伤元参数确定与弹药舱结构分析

2.1毁伤元参数确定

2.1.1反舰导弹战斗部工作特点

2.1.2冲击波毁伤元的参数确定

2.1.3破片毁伤元的参数确定

2.2舰船弹药舱结构分析

2.2.1美国“弗莱彻”级驱逐舰介绍

2.2.2舰船弹药舱结构参数

2.3本章小结

3破片对弹药的侵爆作用研究

3.1破片对弹药冲击作用的仿真模型建立

3.1.1仿真模型

3.1.2材料模型

3.2破片对弹药侵爆作用的仿真研究

3.2.1破片在自由场下对弹药的侵爆过程

3.2.2破片在弹药舱内对弹药的侵爆过程

3.3破片形状对冲击起爆弹药的影响研究

3.3.1破片侵彻弹药起爆阈值的确定

3.3.2不同形状破片对弹药侵爆过程的数值模拟

3.3.3仿真结果的分析

3.4本章小结

4冲击波对弹药的损伤研究

4.1冲击波对弹药冲击作用的仿真模型建立

4.1.1仿真模型

4.1.2材料模型

4.2冲击波损伤弹药的数值仿真研究

4.2.1冲击波在自由场下对弹药的损伤过程

4.2.2冲击波在弹药舱内对弹药的损伤过程

4.3冲击波损伤不同位置弹药的数值仿真研究

4.3.1弹药与弹药舱相对位置对损伤效果的影响

4.3.2冲击波与弹药相对位置对损伤效果的影响

4.4本章小结

5破片-冲击波复合作用下对弹药的毁伤作用研究

5.1破片和冲击波复合作用的仿真方法

5.1.1破片和冲击波相遇位置的确定

5.1.2仿真中的问题描述

5.1.3解决方案

5.2破片先于冲击波作用对弹药的毁伤

5.2.1弹药在自由场下的毁伤过程

5.2.2弹药在弹药舱内的毁伤过程

5.2.3对于仿真结果的分析

5.3冲击波先于破片作用对弹药的毁伤作用研究

5.3.1弹药在自由场下的毁伤过程

5.3.2弹药在弹药舱内的毁伤过程

5.3.3仿真结果的分析

5.4本章小结

6总结与展望

6.1本文工作总结

6.2未来工作展望

参考文献

硕士期间发表论文

致谢