带舱大型战斗部跌落响应数值分析

李广嘉 周涛 曹玉武 栗保华

李广嘉, 周涛, 曹玉武, 栗保华. 带舱大型战斗部跌落响应数值分析[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 045106. doi: 10.11858/gywlxb.20170584
引用本文: 李广嘉, 周涛, 曹玉武, 栗保华. 带舱大型战斗部跌落响应数值分析[J]. 高压物理学报, 2018, 32(4): 045106. doi: 10.11858/gywlxb.20170584
LI Guangjia, ZHOU Tao, CAO Yuwu, LI Baohua. Numerical Analysis of Falling Response of Large Warhead in Cabin[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 045106. doi: 10.11858/gywlxb.20170584
Citation: LI Guangjia, ZHOU Tao, CAO Yuwu, LI Baohua. Numerical Analysis of Falling Response of Large Warhead in Cabin[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(4): 045106. doi: 10.11858/gywlxb.20170584

带舱大型战斗部跌落响应数值分析

doi: 10.11858/gywlxb.20170584
详细信息
    作者简介:

    李广嘉(1977-), 女, 工程师, 主要从事数值仿真、弹药战斗部技术研究.E-mail:582673203@qq.com

    通讯作者:

    周涛(1979-), 男, 高级工程师, 主要从事爆炸力学和战斗部设计研究.E-mail:33222800@163.com

  • 中图分类号: O389

Numerical Analysis of Falling Response of Large Warhead in Cabin

  • 摘要: 采用ANSYS/LS-DYNA动力学仿真软件模拟战斗部跌落试验,基于材料本构模型对战斗部跌落安全性进行预测,得到了不同状态下战斗部跌落的结构变形和装药响应数据。结果表明:带舱战斗部45°倾斜跌落时,壳体和主装药受到的应力和过载均最小,但舱体变形最严重;战斗部大端向下垂直跌落时,壳体受到的应力较小,但炸药受到的应力和过载均最大,工况最恶劣。研究结论为带舱大型战斗部的跌落考核试验提供了指导。

     

  • 图  带舱大型战斗部结构剖面

    Figure  1.  Structural profile of large warhead in cabin

    图  带舱大型战斗部跌落试验工况

    Figure  2.  Fall test conditions of large warhead in cabin

    图  网格划分情况

    Figure  3.  Meshing condition

    图  恶劣工况数值计算典型结果

    Figure  4.  Typical numerical results under poor working conditions

    图  试验布局

    Figure  5.  Test layout

    图  试验结果

    Figure  6.  Test result

    图  带舱战斗部各工况炸药最大应力

    Figure  7.  Maximum stress of explosives in various cases

    图  带舱战斗部各工况炸药最大过载

    Figure  8.  Maximum overload of explosives in various cases

    图  带舱战斗部各工况壳体最大应力

    Figure  9.  Maximum stress of shell in various cases

    表  1  炸药材料本构方程

    Table  1.   Constitutive equation of explosive materials

    ρ/(kg·m-3) E/GPa υ σY/MPa ETAN/MPa FAIL tDEL C
    1700 8.56 0.25 209 231 0 0 0
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    表  2  靶板材料模型及参数

    Table  2.   Target material model and the parameters

    ρ/(kg·m-3) E/GPa υ N
    7850 200 0.3 0
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    表  3  扩爆药柱材料模型及参数

    Table  3.   Booster explosive material model and the parameters

    ρ/(kg·m-3) E/GPa υ σY/MPa ETAN/MPa C P vP
    1630 2.90 0.25 190 210 0 0 0
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    表  4  破片材料模型及参数

    Table  4.   Fragment material model and the parameters

    ρ/(kg·m-3) E/GPa υ σY/MPa ETAN/MPa β
    19 250 350 0.25 1.5 170 1
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    表  5  跌落试验仿真计算结果

    Table  5.   Fall test simulation results

    Case Maximum stress of shell/MPa Maximum stress of charge/MPa Maximum charge overload/g
    1 299.2 23.30 312.1
    2 354.0 15.84 237.4
    3 602.6 7.86 161.7
    4 283.9 2.98 33.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-23
  • 修回日期:  2017-06-14

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