着靶点位置对双层楔形装药反应装甲干扰射流的影响

张明 高永宏 杨玥 孙建军 万清华 孙淼 张伟

张明, 高永宏, 杨玥, 孙建军, 万清华, 孙淼, 张伟. 着靶点位置对双层楔形装药反应装甲干扰射流的影响[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065109. doi: 10.11858/gywlxb.20180577
引用本文: 张明, 高永宏, 杨玥, 孙建军, 万清华, 孙淼, 张伟. 着靶点位置对双层楔形装药反应装甲干扰射流的影响[J]. 高压物理学报, 2018, 32(6): 065109. doi: 10.11858/gywlxb.20180577
ZHANG Ming, GAO Yonghong, YANG Yue, SUN Jiangjun, WAN Qinghua, SUN Miao, ZHANG Wei. Effect of Impact Points on Interfering Jets in Reactive Armor of Double-Wedge Charges[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065109. doi: 10.11858/gywlxb.20180577
Citation: ZHANG Ming, GAO Yonghong, YANG Yue, SUN Jiangjun, WAN Qinghua, SUN Miao, ZHANG Wei. Effect of Impact Points on Interfering Jets in Reactive Armor of Double-Wedge Charges[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6): 065109. doi: 10.11858/gywlxb.20180577

着靶点位置对双层楔形装药反应装甲干扰射流的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20180577
基金项目: 

国家自然科学基金 11572292

详细信息
    作者简介:

    张明(1990-), 男, 硕士研究生, 主要从事兵器安全技术研究. E-mail:364738387@qq.com

    通讯作者:

    高永宏(1978-), 女, 博士, 副教授, 主要从事装甲与反装甲技术研究. E-mail:gyh54gyh@163.com

  • 中图分类号: O385

Effect of Impact Points on Interfering Jets in Reactive Armor of Double-Wedge Charges

  • 摘要: 为了研究双层楔形装药反应装甲中线上不同着靶点位置对射流干扰的影响,利用模拟仿真软件LSDYNA-3D对其干扰射流的能力进行评估,分别对侵彻过程中飞板的运动状态、杵体断裂情况和接触后效靶板的瞬时速度、侵彻靶板的深度和开坑等进行分析,并通过试验进行对比分析。研究发现:着靶点在双层楔形装药反应装甲中线顶端区域时,受边界效应影响严重,双层楔形装药反应装甲干扰射流作用不明显,杵体在接触靶板前未断裂,致使靶板被击穿;着靶点在160 mm处时,射流侵彻双层楔形装药反应装甲后,杵体断裂时间最早,且被切割成多段并发生明显位移,杵体接触靶板瞬时速度最低,在后效靶板上的侵彻深度最小,抗侵彻效果优于传统双层平板装药。模拟计算与试验测量结果最大误差不超过10%,符合较好。

     

  • 图  试验装置示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of experimental apparatus

    图  上层反应装甲着靶点示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of impact points on the upper reactive armor

    图  试验结果

    Figure  3.  Experimental results

    图  数值计算模型

    Figure  4.  Simulation model

    图  不同时刻各方案飞板与射流作用形态图

    Figure  5.  Morphologic diagram of flying plate and jet flow at different times

    图  不同着靶点时楔形装药对杵体的干扰

    Figure  6.  Interference of wedge-shaped charge on the slug at different impact points

    图  不同着靶点时射流侵彻后效靶板结果

    Figure  7.  Results of the jet penetrating the target for different impact points

    图  着靶点为160 mm时射流侵彻结果对比

    Figure  8.  Comparison of jet penetration results for the impact point of 160 mm

    图  侵彻深度曲线

    Figure  9.  Penetration depth

    表  1  不同着靶点处的试验结果

    Table  1.   Experimental results from different impact points

    Impact point Penetration depth/mm Penetration size/(mm×mm)
    B 28.0 16×20
    C 28.3 17×18
    O 27.4 19×33
    D 14.7 17×20
    E Breakdown 16×26
    下载: 导出CSV

    表  2  铜和钢材料模型及其状态方程参数

    Table  2.   Material model and equation of state parameters for copper and steel

    Material ρ/(g·cm-3) E/GPa μ A/MPa B/MPa C n m
    Cu 8.93 138 0.35 90 292 0.250 0.31 1.09
    Steel 7.80 210 0.22 350 300 0.014 0.26 1.03
    下载: 导出CSV

    表  3  8701炸药材料模型及其状态方程参数

    Table  3.   Material model and equation of state parameters for explosive 8701

    ρ/(g·cm-3) D/(m·s-1) A/GPa B/GPa R1 R2 ξ
    1.787 8 390 581.4 6.801 4.1 1.0 0.35
    下载: 导出CSV

    表  4  夹层炸药PBX 9502材料模型及其状态方程参数

    Table  4.   Material model and equation of state parameters for explosive PBX 9502

    ρ/(g·cm-3) G/GPa R1/GPa R2/GPa a b XP1 XP2
    1.712 3.54 778.1 -0.05 524.2 7.678 4.2 1.1
    下载: 导出CSV

    表  5  不同着靶点处的射流侵彻结果

    Table  5.   Simulation results on jet penetrating target for different impact points

    Point Penetration depth/mm Penetration size/(mm×mm)
    Exp. Sim. Exp. Sim.
    A 32.4 24×27
    B 28.0 25.5 16×20 18×19
    C 28.3 28.4 17×18 19×21
    O 27.4 28.4 19×33 23×31
    D 14.7 18.5 17×20 16×18
    E Breakdown Breakdown 16×26 19×25
    F Breakdown 28×41
    下载: 导出CSV
  • [1] 董旭意.反应装甲对射流的干扰机理研究[D].南京: 南京理工大学, 2008.

    DONG X Y.Response mechanism of reactive armor to jet flow[D].Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2008.
    [2] 姬龙.反爆炸反应装甲理论与关键技术研究[D].南京: 南京理工大学, 2013.

    JI L.Theory and key technology of anti explosive reactive armor[D].Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2013.
    [3] 柳魁, 弯天琪.爆炸反应装甲对射流的干扰分析[J].黑龙江科技信息, 2015(9):33. doi: 10.3969/j.issn.1673-1328.2015.09.032

    LIU K, WAN T Q.Interference analysis of explosive reactive armor against jet[J].Heilongjiang Science and Technology Information, 2015(9):33. doi: 10.3969/j.issn.1673-1328.2015.09.032
    [4] 刘宏伟.爆炸反应装甲飞板变形及干扰射流模型[D].南京: 南京理工大学, 2008.

    LIU H W.Model of deformation and interference jet for explosive reaction armour flying plate[D].Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2008.
    [5] 毛东方, 李向东, 任丹萍.平面夹层炸药对射流干扰的数值模拟[J].兵工学报, 2007, 28(11):1306-1309. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2007.11.006

    MAO D F, LI X D, REN D P.Numerical simulation of jet interference of plane sandwich explosives[J].Acta Armamentarii, 2007, 28(11):1306-1309. doi: 10.3321/j.issn:1000-1093.2007.11.006
    [6] 周杰, 王凤英, 原诗瑶, 等.楔形装药对射流干扰的数值模拟[J].高压物理学报, 2018, 32(2):135-142. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2064.shtml

    ZHOU J, WANG F Y, YUAN S Y, et al.Numerical simulation of jet interference by wedge charge[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(2):135-142. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2064.shtml
    [7] 高永宏, 张明, 刘迎彬, 等.双层楔形装药ERA干扰聚能射流的数值模拟[J].高压物理学报, 2018, 32(6):065108. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2149.shtml

    GAO Y H, ZHANG M, LIU Y B, et al.Numerical simulation of the interference of double-layer wedge-charge ERA on shaped jet[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(6):065108. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2149.shtml
    [8] 吴鹏, 李如江, 雷伟, 等.运动状态下聚能装药侵彻披挂反应装甲靶板的数值模拟[J].高压物理学报, 2018, 32(2):025107. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2065.shtml

    WU P, LI R J, LEI W, et al.Numerical simulation of shaped charge penetration into reactive armor targets in motion state[J].Chinese Journal of High Pressure Physics, 2018, 32(2):025107. http://www.gywlxb.cn/CN/abstract/abstract2065.shtml
    [9] 黄正祥.聚能装药理论与实践[M].北京:北京理工大学出版社, 2014:376-387.

    HUANG Z X.Theory and practice of shaped charge[M].Beijing:Beijing Institute of Technology Press, 2014:376-387.
    [10] 武海军, 陈利, 王江波, 等.反应装甲对射流干扰的数值模拟研究[J].北京理工大学学报, 2006, 26(7):565-568. doi: 10.3969/j.issn.1001-0645.2006.07.001

    WU H J, CHEN L, WANG J B, et al.Numerical simulation study on the response of reactive armor to jet interference[J].Journal of Beijing Institute of Technology, 2006, 26(7):565-568. doi: 10.3969/j.issn.1001-0645.2006.07.001
  • 加载中
图(9) / 表(5)
计量
  • 文章访问数:  6397
  • HTML全文浏览量:  2728
  • PDF下载量:  17
出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-08
  • 修回日期:  2018-07-08

目录

    /

    返回文章
    返回