多三明治结构反应装甲干扰射流的数值模拟

万清华 李如江 杨玥 孙建军 张明 孙淼

万清华, 李如江, 杨玥, 孙建军, 张明, 孙淼. 多三明治结构反应装甲干扰射流的数值模拟[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065107. doi: 10.11858/gywlxb.20180571
引用本文: 万清华, 李如江, 杨玥, 孙建军, 张明, 孙淼. 多三明治结构反应装甲干扰射流的数值模拟[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065107. doi: 10.11858/gywlxb.20180571
WAN Qinghua, LI Rujiang, YANG Yue, SUN Jianjun, ZHANG Ming, SUN Miao. Numerical Simulation of Interference Effect of Multi Sandwich Structure Reaction Armor to Jet[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065107. doi: 10.11858/gywlxb.20180571
Citation: WAN Qinghua, LI Rujiang, YANG Yue, SUN Jianjun, ZHANG Ming, SUN Miao. Numerical Simulation of Interference Effect of Multi Sandwich Structure Reaction Armor to Jet[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065107. doi: 10.11858/gywlxb.20180571

多三明治结构反应装甲干扰射流的数值模拟

doi: 10.11858/gywlxb.20180571
基金项目: 

国家自然科学基金 11572292

详细信息
    作者简介:

    万清华(1993-), 男, 硕士研究生, 主要从事兵器安全技术研究. E-mail:1099739156@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 Interference Effect of Multi Sandwich Structure Reaction Armor to Jet

  • 摘要: 为了进一步提升反应装甲的防护能力,设计了一种新型多三明治结构反应装甲,并得出5种不同尺寸的反应装甲。第1种尺寸的反应装甲在传统反应装甲的中间部位加一层钢板,第2至第5种尺寸的反应装甲在第1种尺寸的基础上进行设计,但反应装甲总厚度均与传统反应装甲相同。采用ANSYS-LSDYNA软件进行数值模拟,与传统结构反应装甲就射流断裂时刻、射流刚接触后效靶板时刻、射流失去干扰时刻以及最终对后效靶板的侵彻结果进行了对比。为了更加直观地反映新结构反应装甲对射流干扰的强度,将5种反应装甲与传统双层反应装甲进行侵彻数据对比。模拟结果表明:A型反应装甲头部射流偏转距离最长;新结构反应装甲对射流的干扰时间均比传统反应装甲长,其中E型反应装甲对射流的干扰时间最长,A型反应装甲防护效果最好;在与传统反应装甲厚度相同的情况下,D型反应装甲的防护效果最好。选用A型、D型和F型反应装甲来做验证实验,结果表明数值模拟结果可靠。

     

  • 图  数值模拟结构图(单位:mm)

    Figure  1.  Schematic diagram of numerical model (Unit:mm)

    图  多三明治结构及传统结构

    Figure  2.  Multi sandwich and traditional structures

    图  实验结果

    Figure  3.  Experimental results

    图  射流断裂时刻图

    Figure  4.  Jet break time

    图  射流刚接触后效靶板时刻结果

    Figure  5.  Result of jet starting to collide with the target

    图  射流失去干扰时刻

    Figure  6.  Jet losing interference

    图  射流对后效靶板的侵彻结果

    Figure  7.  Penetration results of jet to target

    图  数值模拟结构图(单位:mm)

    Figure  8.  Schematic diagram of numerical model (Unit:mm)

    图  射流对靶板的侵彻结果

    Figure  9.  Results of jet penetration into target

    表  1  紫铜、603钢材料参数

    Table  1.   Material parameters of copper and 603 steel

    Material ρ/(g·cm-3) E0/GPa μ A/MPa B/MPa C n m
    Copper 8.96 124 0.34 292 300 0.025 0.310 1.09
    603 steel 7.85 210 0.22 362 180 0.087 0.568 1.00
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    表  2  主装药参数

    Table  2.   Parameters of main explosive

    ρ/(g·cm-3) AJWL/GPa BJWL/GPa R1 R2 ω D/(km·s-1)
    1.72 374 3.3 4.5 0.95 0.3 7.89
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    表  3  夹层装药参数

    Table  3.   Parameters of confined explosive

    ρ0/(g·cm-3) pCJ/GPa I/Ms-1 G1/(fs·Pa-1) G2/(as·Pa-1) D/(km·s-1) λG2, min
    1.717 27 44 310 0.4 6.93 0
    a b c d z g y
    0 0.667 0.667 0.111 2.0 1.0 1.0
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    表  4  射流对后效靶板侵彻结果数据

    Table  4.   Penetration data of jet to target

    Category of ERA Penetration depth/mm Maximum penetration diameter/mm
    A 22.0 36.0
    B 36.9 23.2
    C 31.0 22.4
    D 27.8 26.2
    E 31.3 28.1
    F 45.0 26.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-29
  • 修回日期:  2018-06-22

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