辅助药型罩材料对线型聚能射流性能影响的数值仿真

孙建军 李如江 杨玥 万清华 张明 孙淼 李杨

孙建军, 李如江, 杨玥, 万清华, 张明, 孙淼, 李杨. 辅助药型罩材料对线型聚能射流性能影响的数值仿真[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065106. doi: 10.11858/gywlxb.20180542
引用本文: 孙建军, 李如江, 杨玥, 万清华, 张明, 孙淼, 李杨. 辅助药型罩材料对线型聚能射流性能影响的数值仿真[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065106. doi: 10.11858/gywlxb.20180542
SUN Jianjun, LI Rujiang, YANG Yue, WAN Qinghua, ZHANG Ming, SUN Miao, LI Yang. Numerical Simulation of the Effect of Auxiliary Liner Material on the Performance of Linear Shaped Charge Jet[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065106. doi: 10.11858/gywlxb.20180542
Citation: SUN Jianjun, LI Rujiang, YANG Yue, WAN Qinghua, ZHANG Ming, SUN Miao, LI Yang. Numerical Simulation of the Effect of Auxiliary Liner Material on the Performance of Linear Shaped Charge Jet[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065106. doi: 10.11858/gywlxb.20180542

辅助药型罩材料对线型聚能射流性能影响的数值仿真

doi: 10.11858/gywlxb.20180542
基金项目: 

国家自然科学基金 11572292

详细信息
    作者简介:

    孙建军(1990-), 男, 硕士研究生, 主要从事兵器安全技术研究. E-mail:1427669391@qq.com

    通讯作者:

    李如江(1978—),男,博士,副教授,主要从事装甲与反装甲技术研究. E-mail:liru7841@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: O385

Numerical Simulation of the Effect of Auxiliary Liner Material on the Performance of Linear Shaped Charge Jet

  • 摘要: 为了提升线型聚能射流的性能,将截顶加辅助药型罩结构应用于线型聚能装药,应用三维有限元分析软件(LS-DYNA)对以紫铜为主体药型罩,Al、Cu和W作为辅助药型罩时形成的线型聚能射流进行了数值仿真,并将其与传统的线型聚能射流进行了对比分析。结果表明:截顶加辅助药型罩结构形成的射流性能更优,并随辅助药型罩材料密度等的增大,射流的延展性、速度及有效质量均有提高,且均优于传统的楔形罩结构;W作为辅助药型罩材料时形成的线型聚能射流,速度较传统的楔形罩结构提高约25.9%,射流的有效长度增加约145%。

     

  • 图  3种线型聚能装药结构剖面图(单位:mm)

    Figure  1.  Schematic presentation in cross-section of three types of linear shaped charge structures (Unit:mm)

    图  数值计算模型

    Figure  2.  Simulation model

    图  各结构药型罩受爆轰产物压力云图(t=5 μs)

    Figure  3.  Pressure contour diagram of detonation product for each structural liner (t=5 μs)

    图  16 μs时射流的形态

    Figure  4.  Jet shape at 16 μs

    图  30 μs时射流的形态

    Figure  5.  Jet shape at 30 μs

    图  42 μs时射流的形态

    Figure  6.  Jet shape at 42 μs

    图  5种药型罩结构形成射流的速度变化趋势

    Figure  7.  Velocity trends of jet formation in five types of liner structures

    图  5种药型罩结构形成射流的动能变化趋势

    Figure  8.  Kinetic energy trend of jet formation in five types of liner structures

    表  1  W、Cu和Al材料模型及其状态方程参数

    Table  1.   Material model and equation of state parameters of W, Cu, Al

    Material ρ/(g·cm-3) γ C1/(m·s-1) S1 S2/(m·s-1) E/GPa Y/GPa
    W 17.20 1.54 4020 1.237 0 160.0 2.200
    Cu 8.90 2.00 3960 1.497 0 46.4 0.120
    Al 2.78 0.26 610 1.000 0 64.1 0.089
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    表  2  主装药的材料参数[8]

    Table  2.   Material parameters of main explosive[8]

    ρ/(g·cm-3) AJWL/GPa BJWL/GPa R1 R2 ω D/(m·s-1)
    1.72 374 3.300 4.5 0.95 0.3 8930
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    表  3  各结构药型罩形成线型聚能射流的参数

    Table  3.   Parameters of liner shaped charge jet formed by various structural liners

    Liner type v/(m·s-1) t/μs
    Head Tail
    W-Cu 4439 1130 44
    Cu-Cu 4173 924 36
    Al-Cu 3904 887 34
    Plane 3716 735 19
    Wedge 3525 612 17
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-23
  • 修回日期:  2018-06-05

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