圆柱-球缺组合型药型罩结构优化研究

摘要

药型罩是影响聚能装药形成毁伤元的重要元件,对其结构的改进是提升战斗部威力的有效途径,同时也是高效毁伤领域研究的热点。本文在球缺型药型罩的基础上,设计了一种圆柱-球缺组合型药型罩,利用数值模拟的方法对比圆柱-球缺组合型药型罩和同型球缺罩所形成的射流的破甲性能,并以圆心角θ、壁厚δ、圆柱壳外径D和圆柱壳高度H为变量,以侵彻深度和破孔尺寸为评价标准,根据正交实验原理,建立圆柱-球缺组合型药型罩聚能装药侵彻45#钢靶的有限元模型,并使用LS-Dyna软件进行仿真计算。结果表明,在球缺罩顶部中心增加圆柱壳结构后,破甲深度显著提高,圆柱壳的高度和外径是影响侵彻深度的主要因素。对60 mm口径的聚能装药,“θ=130°,δ=1.6 mm,D=12 mm,H=8 mm”是最佳的组合罩结构参数,在150μs时对45#钢靶的侵彻深度达179 mm,相比于同型球缺罩提升了34%。