摘要：芳纶凭借其轻质高强的特点广泛应用于防弹领域。为提高单层芳纶织物的抗钝伤能力,采用热塑性树脂聚乙烯(Polythene,PE)与石墨烯纳米粒子表面改性方法提升芳纶织物的抗钝伤性能。以背衬凹陷为标准,对不同质量配比改性芳纶织物的抗钝伤能力和能量吸收特性进行测试对比。对比结果表明:石墨烯和PE两种改性方法均可提升芳纶织物的抗钝伤能力,其中PE改性方法使得改性织物面密度增加较小但抗钝伤能力显著提升,10%PE的防弹能力和比吸能值较纯芳纶分别提升了18.0%和30.8%;石墨烯改性织物刚性的增加使其低速抗钝伤能力增强,但是过大的纱线间摩擦使其高速防护能力减弱,2%石墨烯粉体为石墨烯改性织物的最佳配比。此外,优化验证得到了2层10%PE和13层的6层正交超高分子量PE无纬布防弹衣组合设计。

摘要：爆炸冲击波是炸药爆炸时产生的强间断载荷,是引起人体颅脑、肺部等含气器官组织直接损伤的主导危害。基于Q235钢钢材和复合材料+液体两种典型材质的防爆装备,开展多种TNT药量的静爆试验和数值计算,研究空爆(FAB)、钢制防爆罐(SEP)和柔性防爆罐(FEP)3种不同防护条件下冲击波传播衰减规律,分析SEP和FEP两种典型防爆装备的响应过程与防护机理,获得典型装备冲击波超压峰值削弱防护的经验模型。研究结果表明:SEP和FEP可以大幅度削弱内爆炸冲击波载荷,相较于同位置处的FAB,SEP可削弱冲击波超压峰值55.4%~66.3%,FEP可削弱超压峰值57.2%~77.7%,且过当量爆炸时FEP的冲击波防护能力明显高于SEP;分析SEP和FEP的主要防护机理均为绕射遮蔽作用,但FEP的顶盖显著增加了冲击波与结构作用时间,通过水的动量提取效应和不同波阻抗界面反射削弱逃逸冲击波强度,而SEP中的冲击波仅通过刚性材料反射消耗后迅速绕射逃逸;建立了SEP、FEP冲击波峰值超压削弱经验模型,与试验结果相比SEP、FEP削弱模型平均误差分别为2.4%和10.2%;得到的典型装备冲击波削弱规律及防护经验模型为防爆罐装备设计提供了参考。

摘要：在当前破片战斗部动态毁伤场设计中,中心盲区效应被视为影响战斗部毁伤效率提高的关键因素。轴向增强战斗部作为消除战斗部动态中心盲区的重要手段,越来越受到相关研究人员的重视。本文中基于光滑粒子流体力学计算方法,建立了一系列轴向增强战斗部(端部分别含有惰性聚氨酯填充物、尼龙填充物和爆炸填充物)在爆炸载荷作用下的破碎和碎片散布过程的数值模型,并用于研究战斗部前端填充物特性对壳体动态响应的影响。数值模拟结果表明,填充物对战斗部前部破片的速度影响显著,但对破片飞散角度影响较弱。通过比较特定碎片的速度历史曲线,分析了惰性填料对碎片速度的影响机理。研究结果表明,聚氨酯泡沫填充物可以显著延缓爆炸冲击波对前破片的加速过程,并在一定程度上降低爆炸载荷,尼龙填充物可以在一定程度上降低前向破片和侧向破片的加速度,从而表明爆炸载荷被引导均匀分布在末端位置周围。结合战斗部自身的牵连速度,使用低密度和低质量填料代替头部装药具有相同的动态毁伤效果,可以提高轴向增强战斗部的能量利用效率。

摘要：旋转式定向战斗部集高破片杀伤动能利用率和高炸药爆炸能量利用率的优势于一身,受到研究学者的广泛关注。对弹目交会的研究是旋转式定向战斗部发挥旋转定向功效的重要前提,为此,建立了含有破片毁伤场的空空六自由度弹目交会模型,利用非旋转式轴对称装药的破片毁伤场,模拟旋转式非轴对称装药战斗部旋转任意角度后破片的飞散状态,并通过MATLAB进行了仿真。最终计算出了旋转式定向战斗部弹目交会时的最大毁伤效能下对应的起爆延迟时间和旋转角,并给出旋转机构的响应速度范围的具体计算方法,为旋转式定向战斗部引战配合设计提供了重要理论依据。

摘要：为了对不同靶板被尖头弹丸低速侵彻条件下的弹性恢复机理进行研究,同时考虑弹丸低速冲击靶板过程中靶板整体塑性变形及弹性变形恢复,更好地反映弹丸对靶板低速侵彻过程中的变形及材料失效问题,使用非线性动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA计算分析了弹丸以相同速度冲击不同边长、厚度靶板时,弹丸反弹速度以及靶板回弹速度随着靶板厚度的变化情况。得到了靶板厚度、靶板边长和冲击速度对靶板的弹性恢复和弹丸反弹的影响规律,为低速穿甲弹对靶板侵彻的工程与实验设计研究提供参考。

摘要：为研究聚焦式杀伤战斗部的设计方法,采用新的战斗部设计思想,以一端静态起爆条件下的轴对称聚焦式杀伤战斗部为例进行了设计研究,将圆弧形战斗部装药结构各微元段按一定角度旋转,得到了满足聚焦杀伤要求的战斗部装药曲线结构.计算表明,该聚焦式杀伤战斗部可控制破片的飞散方向并形成聚焦带,实现了对目标的剪切毁伤.该设计方法对加强战斗部终点毁伤效应的工程设计有着重要意义.

摘要：提出了破片对目标打击迹线概念,通过建立预制或半预制破片战斗部对目标杀伤作用场参数的计算模型,以及在空间坐标系下破片各威力特性参数的相互转换,得到了一种破片打击迹线的计算方法,并基于VC和MATLAB联合编程实现了战斗部破片打击迹线作用场的分布计算。通过破片对目标打击迹线可定量分析战斗部所有破片的整个空间分布,并直观描述每个破片的飞散方向、能量衰减及对目标打击能力变化情况,从而可精确地评价破片对目标不同要害位置处的打击效果。该杀伤作用场参数计算模型和破片对目标打击迹线计算方法可用于战斗部起爆姿态选择和对不同目标杀伤效果的威力评价,为战斗部方案设计和战斗部终点毁伤效应分析计算提供了新的参考依据和技术途径。

摘要：针对削弱爆炸恐怖袭击危害这一公共安全领域的热点难题,开展新型削/防爆结构的研究刻不容缓。聚氨酯泡沫具有密度低、微观结构易设计、在爆炸载荷作用下不会产生二次杀伤性破片等优点,在新型削爆结构方面具有良好的应用前景。基于削弱爆炸危害的研究背景,搭建了定向冲击波流场装置对聚氨酯平板进行爆炸加载实验,并通过流固耦合数值模拟对实验进行了验证。在此基础上,利用已验证的模拟方法针对聚氨酯(polyurethane,PU)、水体环形复合屏障面向内爆炸载荷的削弱效应进行了模拟分析。以屏障的总体积相等作为设计前提,对比了PU/水、水、水/PU这3种屏障的冲击波削弱性能,并分析了聚氨酯密度对性能的影响规律。结果表明:削爆屏障的存在迫使冲击波发生反射、绕射、透射以及波与波之间的相互作用。相比于纯水屏障,PU/水屏障在自重下降32%的同时,依然能够有效削减冲击波峰值(可达13.3%),主要利用了内侧聚氨酯波的低阻抗来降低冲击波的反射强度。

摘要：提出了基于破片打击迹线的杀伤封锁型子母弹对机场封锁概率的计算方法,分析了杀伤封锁型子弹战斗部对起降飞机的打击区域,建立子母弹的落点模型、子弹起爆时间数学模型以及子弹战斗部破片打击迹线计算模型,得到了杀伤封锁型子母弹对起降飞机的封锁概率计算模型.基于VC和MATLAB联合编程实现了子弹战斗部破片打击迹线作用场的分布计算以及杀伤封锁型子母弹对强行起飞飞机的封锁概率计算.这种基于破片打击迹线的机场封锁概率的计算方法,可定量分析杀伤子弹战斗部所有破片的整个空间分布,并直观地描述每个破片的飞散方向、能量衰减情况,精确地评价破片杀伤元对飞机目标的打击效果,为杀伤封锁型弹药封锁作战方案设计和机场封锁作战效能评估提供了参考.

摘要：为能侵彻双层间隔靶,研究一种线型聚能装药结构,优化装药结构各个参数。基于正交试验方法提出对各射流指标进行装药结构参数的组合设计方案,通过仿真模拟并提取射流数据,研究不同参数间的交互作用,获得高置信水平的优化装药结构设计方法。进一步通过单项试验验证了仿真结果和正交分析的有效性,获得了侵彻双层靶板的线型聚能装药结构的最优组合。