摘要：为提高JEO聚能装药战斗部的热安全性,对烤燃条件下JEO聚能装药战斗部的泄压结构进行研究。建立考虑热分解压力对烤燃过程影响的炸药烤燃多相流组分输送模型。设计多点测温-测压实验,对JEO炸药烤燃过程中的温度-压力变化特性进行研究并对模型相关参数进行校核,对聚能装药结构下JEO炸药的热分解过程进行数值模拟,获得不同升温速率下炸药温度、固相体积分数的变化规律,并确定了该结构下炸药的点火位置、点火压力。针对JEO炸药点火后的燃烧过程,引入泄压延迟时间,建立考虑泄压结构的炸药压力增长模型,确定该结构下JEO炸药的临界泄压面积,以热分解数值模拟中获得的点火位置和点火压力为初始条件,计算获得不同装药点火位置对炸药内部压力变化的影响规律。根据临界泄压面积、点火位置、炸药中的压力增长规律,确定侧壁泄压孔面积大小和端面药型罩压螺尺寸,设计适合该结构下JEO炸药的泄压孔-药型罩推出组合泄压结构。针对采用该泄压结构的JEO聚能装药战斗部进行快速烤燃和慢速烤燃实验,验证泄压结构的有效性。研究结果表明:随着升温速率的降低,JEO装药聚能战斗部的点火时间随之延长,点火位置由装药表面移动至装药中心;随着点火位置和泄压结构之间距离的增加,点火延迟时间增大,聚能装药战斗部内部压力峰值随之增加,战斗部的反应烈度随之增加。

摘要：为了探索聚能-爆破装药结构、爆破距离等参数与比冲量间的复杂关系,提出一种智能算法优化极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)的聚能-爆破装药比冲量预测模型.采用相关性分析方法,探寻聚能-爆破装药结构参数、爆破距离参数与比冲量之间的关联程度.使用具有数据并行处理能力和集成学习思想的XGBoost算法,挖掘结构参数、爆破距离参数与比冲量间的潜在非线性关系.基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)良好的全局搜索能力和蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)优良的局部搜索能力,设计双智能算法优化XGBoost的融合预测模型PSO-ACO-XGBoost,提高聚能-爆破装药比冲量预测精度.PSO和ACO分别用于搜索XGBoost超参数解空间的全局最优解与局部最优解.实验结果表明,PSO-ACO-XGBoost模型相较于BP、XGBoost、PSO-BP、ACO-XGBoost等其它8种预测模型,在预测精度、拟合程度、速度和稳定性等方面具有最佳性能.

摘要：聚能装药比冲量是表征水下爆炸中冲击波对目标破坏作用的重要参数。为实现水下聚能装药比冲量智能预测,提出一种自适应基因表达式编程(adaptive gene expression programming, AGEP)优化深度神经网络(deep neural network, DNN)的聚能装药比冲量预测模型(AGEP-DNN)。考虑装药结构与比冲量数值之间的复杂非线性关系,通过AUTODYN软件建立有限元模型,对水下爆炸过程进行仿真,采用经验公式验证仿真数据的有效性;基于仿真实验数据,设计AGEP算法优化DNN超参数,构建AGEP-DNN模型,对比冲量进行智能预测。实验结果显示,AGEP-DNN聚能装药比冲量预测模型在9种对比智能预测模型中具有最优的预测精度。

摘要：为了研究起爆偏心对聚能射流的影响,运用有限元软件LS-DYNA模拟了不同起爆偏心量(0.025D_(k)~0.125D_(k),D_(k)为装药直径)下射流成型及其破甲过程,探究了药型罩非对称压垮程度、射流形态以及横向速度的变化规律,建立了理论模型以分析不同偏心量下射流横向速度分布情况,并基于正交试验设计理论和方差分析法揭示了各因素对评价指标影响程度的显著差异。结果表明:药型罩非对称压垮程度及射流横向速度均与偏心量呈正相关变化趋势。偏心量为0.025D_(k)时,射流侵彻深度仅下降0.7%;偏心量为0.050D_(k)时,侵彻深度下降突跃为12.4%;随着偏心量的增加,侵彻深度继续下降。此外,适当增大壁厚、罩顶装药高度可削弱起爆偏心对射流横向速度的影响。

摘要：提出了一种针对带截体聚能装药的正交优化试验设计方法,研究带截体聚能装药的结构参数对其形成射流的影响,对4个主要结构参数进行了优化设计,利用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D对试验方案进行模拟,通过对模拟数据的分析,得到了各指标对应的优化方案。结果表明:对于剩余射流断裂头部直径,最优方案为罩锥角76°,罩壁厚1 mm,药顶高30 mm和截体间距10 mm;对于剩余射流断裂头部速度,最优方案为罩锥角60°,罩壁厚0.75 mm,药顶高30 mm和截体间距17.5 mm。

摘要：为了提高弹药毁伤效能,开展双独立聚能装药同步形成双EFP的隔爆因素研究,采用AUTODYN软件分别对双独立聚能装药间距和起爆间隔两个因素进行了仿真分析和试验研究。研究发现:装药间距对隔爆效果的影响较小,随着距离的增大隔爆效果不明显;双独立聚能装药起爆的同步性对隔爆效果的影响较大,起爆间隔应控制在3μs以内,实际设计中应尽量保证同步起爆。研究结果为多独立聚能装药在装药间距设计和起爆间隔控制等方面提供依据。

摘要：针对现代战场复杂多样的军事目标,提出一种具有多种毁伤模式的新型聚能装药战斗部,根据目标类别可选择地以最佳方式进行毁伤。采用LSDYNA-2D有限元仿真软件,对新型聚能装药进行数值模拟,探究药型罩材料、结构参数(曲率和壁厚)对新型聚能装药性能规律的具体影响,并优化设计球缺药型罩。研究结果表明:数值模拟结果与文献[17]中的试验数据有较好的一致性;新型聚能装药结构中的辅助装置,能使EFP(爆炸成形弹丸)转化成JPC(杆式射流)或JET(射流),实现了毁伤元间的转换;球缺曲率R=2D(装药直径)为新型聚能装药结构形成JPC(杆式射流)或JET(射流)的临界值。当球缺药型罩曲率R<2D(装药直径),新型聚能装药会形成JPC,球缺曲率R≥2D时,则形成JET;优化设计球缺药型罩的材料与结构参数为:球缺曲率R=2.5D、厚度h=0.033D、药型罩材料为铜。此条件下,侵彻深度S达到最大值292.1 mm,约为5倍装药直径。

摘要：以Φ88 mm装药直径直锥式聚能战斗部为设计参照,采用数值模拟方法对比了无截顶和有截顶聚能装药战斗部的爆轰波传播规律和射流成形特征,揭示了截顶式聚能装药战斗部的射流成形机理。在此基础上,通过改变截顶直径和厚度,计算了25个工况的截顶式聚能装药结构射流成形过程,分析了截顶结构参数对截顶式聚能装药射流长度和头部速度的影响规律。结果表明:截顶装置的存在改变了爆轰波的应力场分布,储存了更多加载在药型罩表面的爆炸能量,同时增大了爆轰波对药型罩的压垮角,并进一步提高了射流成形性能;射流头部速度和射流长度随截顶直径增大先增大后减小,随截顶厚度增大而增大。研究结果可用于指导截顶式聚能装药战斗部结构设计。

摘要：为提高聚能破甲战斗部的毁伤能力,设计了一种圆柱-双锥结合药型罩。用数值模拟方法,通过对该药型罩的正交优化设计,研究了药型罩圆柱部直径d、高度h、上锥角α、下锥角β对射流头部速度和侵彻深度的影响。研究结果表明,上锥角和圆柱部直径分别是影响射流头部速度和侵彻深度的主要因素。因此,在优化设计中得到了兼顾射流速度和侵彻深度的最佳药型罩结构:d=8 mm、h=12 mm、α=36°和β=56°时,射流头部速度为8 667 m/s,侵彻深度达到173.7 mm。优化设计的研究结果具有一定的实际工程指导意义,可为聚能破甲战斗部的性能提升提供有效的设计方案。

摘要：设计了一种聚能装药用多点环形起爆器,并运用动力学分析软件LS-DYNA和AUTO-DYN对其作用过程进行仿真,优化了多点环形起爆器的起爆点数和关键几何尺寸参数。应用高速摄影技术测量了经多点环形起爆器环形起爆后B炸药装药中形成的爆轰波阵面形状,结果表明在圆柱形B炸药装药中形成了理想的喇叭形爆轰波。