• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算
何源, 何勇, 王传婷, 潘绪超, 焦俊杰, 郭磊, 杨相礼, 李铨
2018, 38(1): 217-223. doi: 10.11883/bzycj-2017-0034
为了更好地描述疏松态金属材料的冲击压缩特性,基于托马斯-费米原子统计模型,研究金属晶体中电子热行为对系统内粒子数、内能、压强等参数的影响,修改了描述疏松金属材料的Wu-Jing模型中的参数R的计算方法。结合混合物的冷能叠加原理,得到考虑电子相影响的疏松态混合物物态方程。并对不同配比的密实态W/Cu合金、不同疏松度的Al/Ni合金的典型多功能含能结构材料进行计算,获得其冲击压力-比容关系及冲击波速度-粒子速度关系,计算结果与实验结果吻合较好。结果表明,本文中模型对未反应条件下的金属材料冲击压缩特性预测较好;疏松材料的冲击压力-粒子速度关系并不呈现出密实材料的近似线性关系,其冲击压缩过程分为压实前和压实后2个明显的阶段;多功能含能结构材料的冲击压缩特性受材料孔隙率、材料配比等影响明显。
关键词: 多功能含能结构材料, 物态方程, 电子热运动影响, 疏松材料
卵形弹体侵彻预开孔靶理论分析
邓佳杰, 张先锋, 乔治军, 郭磊, 何勇, 陈东东
2016, 36(5): 625-632. doi: 10.11883/1001-1455(2016)05-0625-08
以破爆型串联战斗部后级随进弹对预开孔靶侵彻过程为研究对象,基于锥形预开孔和库仑摩擦模型,发展完善了包括扩孔/开坑和稳定侵彻的卵形弹体侵彻预开孔靶理论模型。分别对该模型在侵彻脆性和弹塑性靶体的有效性进行了实验验证。利用该模型分析了弹头曲径比、预开孔直径、预开孔形状等对侵彻结果的影响。研究结果表明:发展完善的模型计算结果与实验数据吻合较好。柱形开孔情况下,侵彻速度、弹头曲径比及相对孔径同侵彻深度呈正比;在侵彻容积相同的条件下,弹体侵彻预开锥孔的侵深结果与锥角及相对入孔孔径变化关系较大。
关键词: 爆炸力学, 侵彻深度, 空腔膨胀理论, 预开孔靶体, 串联战斗部
基于局部相互作用理论的侵彻弹头部形状优化及仿真
邓佳杰, 张先锋, 葛贤坤, 陈东东, 郭磊
2017, 37(4): 611-620. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0611-10
以局部相互作用理论为基础,引入与弹体头部形状相关的开坑计算方法和归一化弹体头部形状方程,给出了任意头部形状弹体侵彻混凝土深度的计算模型。利用最大侵深法,得到了无量纲头部形状控制参数表达式及经典变分头部形状优化设计方法。理论计算及弹靶分离仿真模拟计算结果与实验结果吻合较好。研究结果表明:弹体头部相对半径较小时,球头锥形和球头卵形弹体优化后得到的头部形状分别为尖头锥形和尖头卵形;优化截头弹体的侵彻深度大于优化尖头弹体,而优化截锥形弹体的侵彻深度最大;弹体头部形状对弹体侵彻过载的影响显著,优化弹体头部形状可以有效地提高侵彻深度。
关键词: 侵彻弹, 混凝土靶, 局部相互作用模型, 弹体头部形状优化