三层串联EFP成型性能和侵彻性能研究

摘要

传统的 EFP战斗部采用大锥角、球缺型等装药结构只能形成单个爆炸成型弹丸，而新型的装甲防护技术对战斗部的毁伤效能提出了更高的要求，为了满足现代战争中所必备的大侵彻威力战斗部的需求，本论文提出一种可形成三个首尾相接的串联EFP成型装药结构，该结构形成的EFP毁伤元具有高速度、高等效长径比的特点，其侵彻性能具有高穿深、大后效的优势。 本文在EFP成型装药结构的基础上，设计了一种三层药型罩堆叠贴合的装药结构方案，利用LSDYNA-3D计算程序对该结构形成串联EFP过程进行数值仿真模拟。文中分析了药型罩曲率半径、药型罩总厚度、厚度比、装药比、药型罩材料等因素对三层串联EFP成型性能的影响。在此基础上，通过正交实验设计的方法，得到了影响三层球缺罩形成串联EFP各因素的主次关系；并将优化后的结构进行侵彻装甲钢靶板的数值模拟，对比分析了同结构下单层EFP、双层EFP、三层EFP的侵彻性能，分析了三层球缺型药型罩装药结构相比于传统单层、双层结构的优点。 研究表明：（1）采用在主装药上同轴放置三层药型罩的方法，可得到前后串联的三个EFP，并有效提高了EFP速度及等效长径比；（2）曲率半径、药型罩壁厚、装药高度是三层串联 EFP外形和速度、长径比的主要影响参数；（3）根据三层串联 EFP成型特点，要想获得分离式的三层串联EFP应选熔点和延展性较高的药型罩材料，通过对四种材料的计算结果比较分析，最终选取碳钢作为三层药型罩的材料；（4）应用正交实验设计方法，确定最优的装药结构参数为：内层曲率半径45mm、药型罩壁厚1.2mm、装药高度80mm；（5）对优化后的装药结构形成的串联EFP进行侵彻两种装甲钢靶板数值模拟，通过对同参数下单层EFP、双层EFP、三层EFP侵彻性能的对比分析，发现所设计的三层药型罩结构形成的三层串联EFP侵彻深度更大、毁伤性能更强。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究和发展现状

1.3 本文研究的主要内容

2 串联EFP成型相关理论

2.1 EFP成型模式

2.2 EFP成型原理

2.3 串联EFP成型原理

2.4 本章小结

3 三层串联EFP成型性能研究

3.1 有限元软件及原理

3.2 装药结构设计和计算模型

3.3 三层串联EFP成型过程研究

3.4 三层串联EFP成型性能影响因素分析

3.5 本章小结

4 三层串联EFP优化设计及侵彻性能研究

4.1 装药结构优化设计

4.2 单层、双层、三层药型罩形成EFP对比分析

4.3 三层串联EFP侵彻性能研究

4.4 本章小结

5 工作总结与展望

5.1 工作总结

5.2 需进一步做的工作

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢