EFP成型过程测试系统设计

论文摘要

作为一种反坚固目标技术,爆炸成型弹丸（简称EFP）在末敏弹武器系统中发挥着重要的作用。EFP速度变化快且伴有形变产生,研究EFP运动过程中成型过程及速度对提高其性能有重要意义。此类测试常在环境恶劣的情况下进行,尤其在测试武器参数、弹丸成形过程以及弹丸速度的过程中,有强火光、烟尘、爆轰波等干扰因素。因此,研究非接触、大有效靶区、抗干扰的高速运动物体的形貌测试理论与技术可为武器研制提供必要的测试理论。本文主要对以下几方面技术进行了研究：一、介绍了EFP的相关理论以及目前常用的测试手段的原理、特点和组成；二、对EFP的成型过程进行理论研究,并在理论研究的基础上使用基于ANASYS的LS-DYNA软件进行仿真模拟；三、详细介绍了EFP成型过程测试系统和速度测试系统搭建；四、通过试验,验证了可行性,并对试验中出现的问题进行了分析和解决。EFP成型过程测试系统采用匀强激光光幕作为主要试验手段,对EFP过靶时刻遮光量的改变,即光通量的变化,分析得到EFP在过靶时刻的形貌。使用多个匀强激光光幕达到对EFP成型过程的测试。通过在靶场进行试验,.本系统可对直径200mmm以上的EFP战斗部成型过程进行测定。同时,经过多次试验,确定使用丝网断靶进行速度测试。利用匀强激光光幕和丝网断靶对EFP战斗部测试,可以有效的获取目标主要参数,为提高EFP战斗部性能提供了试验方面的技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 常用弹丸测速法
• 1.2.2 常用EFP飞行姿态测量法
• 1.2.3 EFP仿真技术研究现状
• 1.3 论文主要工作和内容安排
• 2 EFP成型理论研究
• 2.1 EFP成型模式
• 2.2 EFP成型的近似计算
• 2.2.1 药型罩的变形分析
• 2.2.2 EFP速度经验公式
• 2.3 EFP形状和飞行稳定性分析
• 2.4 本章小结
• 3 Ansys/Ls- Dyna仿真
• 3.1 仿真技术的发展
• 3.2 仿真软件介绍
• 3.2.1 软件概述
• 3.2.2 数值模拟方法
• 3.2.3 有限元分析基本模块
• 3.2.4 有限元方法求解步骤
• 3.2.5 后处理
• 3.2.6 连续体处理方法
• 3.3 EFP成型数值模拟
• 3.3.1 材料的选取
• 3.3.2 材料模型的参数定义
• 3.3.3 有限元模型建立
• 3.3.4 网格划分
• 3.3.5 高速碰撞中的接触滑移算法
• 3.3.6 计算过程及结果分析
• 3.4 本章小结
• 4 试验系统介绍
• 4.1 EFP战斗部速度测试系统
• 4.1.1 覆铜断靶的设计
• 4.1.2 丝网断靶
• 4.1.3 测时仪介绍
• 4.1.4 破片运动方程
• 4.2 EFP战斗部成型过程测试系统
• 4.2.1 匀强平行激光光幕
• 4.2.2 半导体激光器
• 4.2.3 "一"字线匀强激光器
• 4.2.4 选用激光器性能及参数
• 4.3 光电探测器的选择
• 4.3.1 光电探测器技术指标
• 4.3.2 半导体光电探测器
• 4.4 菲涅耳透镜
• 4.4.1 菲涅耳透镜的工作原理
• 4.4.2 菲涅耳透镜的平行聚焦特性
• 4.5 均匀激光光幕
• 4.6 本章小结
• 5 EFP成型过程试验及分析
• 5.1 1号EFP战斗部测试
• 5.1.1 1号EFP战斗部靶场布置图
• 5.1.2 1号EFP战斗部试验采集数据
• 5.2 2号EFP战斗部测试
• 5.2.1 2号EFP战斗部靶场布置图
• 5.2.2 2号EFP战斗部试验采集数据
• 5.3 3号EFP战斗部测试
• 5.3.1 3号EFP战斗部靶场布置图
• 5.3.2 3号EFP战斗部试验采集数据
• 5.4 4号EFP战斗部测试
• 5.4.1 4号EFP战斗部靶场布置图
• 5.4.2 4号EFP战斗部试验采集数据
• 5.5 试验结果分析
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文及参与的工作
• 致谢