摘要：为了研究聚能射流作用下带壳PBX装药的响应特性及撞击安全性,开展了50 mm和81 mm两种射流源在不同炸高下的射流冲击实验;设计了一套射流作用下可接触式测量带壳PBX装药反应形成冲击波的实验装置,获取了实验中弹体底部的冲击波压力、弹体底部钢柱中的应力波;提出了一种射流冲击实验中带壳装药反应形成冲击波的测试方法;利用LS-DYNA对实验过程进行了数值模拟,并且分析了射流口径与炸高对带壳装药冲击起爆的影响,给出了不同口径射流作用下带壳PBX装药临界起爆条件。结果表明,50 mm的射流源在自身直径分别为2倍、4倍和6倍炸高时均能引爆带壳PBX装药,使其发生爆轰反应;81 mm的射流源在3倍和5倍炸高时可以引爆带壳PBX装药,当炸高增加至8倍时,带壳PBX装药则没有发生爆轰反应;在PBX装药发生完全爆轰反应时,弹体底部的冲击波压力达到23 GPa,弹体底部钢柱距顶端100 mm处应力波强度约600 MPa。模拟结果和实验结果吻合较好。同时,50 mm和81 mm两种药型罩射流冲击带壳装药临界起爆炸高分别为其口径的9倍和7倍,说明射流口径对其本身毁伤性能的影响大于炸高,当射流穿过壳体后剩余能量大于38.4 mm 3/μs^(2)即会引发爆轰反应。

摘要：针对弹体高速入水过程中的降载问题,设计一种硬质聚氨酯泡沫缓冲器。基于霍普金森压杆实验技术,获取冲击载荷下硬质聚氨酯泡沫密度和应变率效应,构建其宏观本构模型。采用拉格朗日-欧拉流固耦合方法(ALE),建立弹体入水冲击数值仿真模型,验证所建本构关系及ALE方法的合理性,对加装缓冲器的弹体高速入水问题进行数值仿真计算,获得入水过程中硬质聚氨酯泡沫的动态破坏过程及弹体运动参数,从而分析硬质聚氨酯泡沫密度、厚度对降载特性影响规律,讨论不同入水速度下硬质聚氨酯泡沫参数的设计方法。研究结果表明:硬质聚氨酯泡沫动态力学性能应变率效应不明显,但密度效应明显,缓冲降载性能随硬质聚氨酯泡沫密度和厚度的增大而升高。