展开式战斗部能量吸收铰链结构

展开式战斗部能量吸收铰链结构[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(6): 811-818. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0811-08
引用本文: 展开式战斗部能量吸收铰链结构[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(6): 811-818. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0811-08
Energy absorption hinge of evolvable warhead[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(6): 811-818. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0811-08
Citation: Energy absorption hinge of evolvable warhead[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(6): 811-818. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0811-08

展开式战斗部能量吸收铰链结构

doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0811-08
详细信息
  • 中图分类号: O342;TG410.3

Energy absorption hinge of evolvable warhead

  • 摘要: 基于展开式战斗部动力学展开原理及理论模型,设计一种具有能量吸收特性的限位铰链,并对不同辅助装药量下展开式战斗部的展开过程进行数值模拟,对比分析了普通铰链和能量吸收铰链的展开过程,重点研究了限位角度时的受力与能量吸收情况,结果表明能量吸收铰链可以更好地降低碰撞力及提高吸能效果。对两种铰链装配的展开式战斗部结构进行了静爆实验,结果显示普通铰链发生不同程度的破坏,而能量吸收铰链结构完整,证明能量吸收铰链达到限位角度时能有效保证战斗部及铰链的完整性,进而验证了能量吸收铰链设计的合理性以及数值模拟的可靠性。
  • 图  1  展开式战斗部

    Figure  1.  Evolvable warhead

    图  2  损坏铰链结构

    Figure  2.  Failure hinge structure

    图  3  战斗部及限位铰链模型

    Figure  3.  Warhead and limit hinge model

    图  4  普通铰链限位

    Figure  4.  Ordinary hinge limit

    图  5  能量吸收铰链限位

    Figure  5.  Energy absorption hinge limit

    图  6  铰链装配三维模型

    Figure  6.  3D model of hinge assembly

    图  7  应力分布云图

    Figure  7.  Stress distribution

    图  8  不同装药量下主装药结构展开角度

    Figure  8.  Evolving angles of main charge structure with different auxiliary charges

    图  9  实验结构

    Figure  9.  Experiment structure

    图  10  15 g装药量下铰链状态的数值模拟与实验结果对比

    Figure  10.  Simulation and experimental results of status of hinges with 15 g charge

    图  11  20 g装药量下铰链状态的数值模拟与实验结果对比

    Figure  11.  Simulation and experimental results of status of hinges with 20 g charge

    表  1  凸台吸能效率

    Table  1.   Boss energy absorption efficiency

    α/(°) η/%
    s=2 mm s=3 mm s=4 mm
    5 18.6 29.4 36.8
    10 21.8 33.2 41.2
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    表  2  不同药量下铰链的碰撞力峰值和能量吸收

    Table  2.   Impact peak value and energy absorption of hinge with different charges

    m/g PoA/kN PeA/kN PoB/kN PeB/kN EoA/J EeA/J EoB/J EeB/J
    15 175 129 226 156 11 355 12 508 15 688 16 076
    20 209 169 320 182 14 466 19 964 34 432 40 469
    26 268 176 401 200 21 962 29 907 50 381 58 509
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    表  3  实验数据

    Table  3.   Experiment data

    实验 铰链结构 m/g ts/ms te/ms 铰链状态
    1 普通 15 12.0 12.8 部分断裂
    2 普通 20 9.2 9.9 完全断裂
    3 能量吸收 15 12.3 13.0 完整
    4 能量吸收 20 9.0 9.5 完整
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-27
  • 修回日期:  2015-07-05
  • 刊出日期:  2016-11-25

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