艦船艙室內(nèi)典型目標的力學(xué)毀傷效應(yīng)研究.pdf

1、采用數(shù)值模擬與試驗分析相結(jié)合的方式，對穿甲爆破彈形成的力學(xué)毀傷元作用于艙室內(nèi)目標的毀傷效應(yīng)進行分析。分別對沖擊波的毀傷效果、爆炸破片的毀傷效果以及破片與沖擊波對艙室內(nèi)管路目標共同的作用效果進行研究；并設(shè)計了艙室內(nèi)爆試驗對仿真分析結(jié)果進行驗證。研究結(jié)果為提升艦船生命力、保護人員設(shè)備、增強戰(zhàn)斗部毀傷性能提供了參考。
　　首先建立了目標坐標系和彈體坐標系，并對轉(zhuǎn)換矩陣進行推導(dǎo)。根據(jù)爆心與目標位置關(guān)系得到了艙內(nèi)目標受沖擊波作用時受力公式。

2、對有彈丸初速影響的破片空間動態(tài)分布公式進行推導(dǎo)，建立了破片擊中艙室目標的計算模型。
　　利用 LS-Dyna對沖擊波毀傷元在艙室內(nèi)的作用效果進行仿真分析，并對艙室內(nèi)幾個特征點超壓進行測量。對于所建艙室，在0.57kg裝藥沖擊波作用下各個特征點壓力均已超過76.93kPa毀傷判據(jù)值。沖擊波疊加在艙壁交匯處形成匯聚波，匯聚波超壓峰值為初始沖擊波的4~8倍。分析了不同裝藥量下艙室毀傷效果，對于0.057kg裝藥量，沖擊波在10ms時仍未

3、傳至側(cè)舷位置；對于5.7kg裝藥量，2.5ms爆炸產(chǎn)物已傳至整個艙室，上下甲板中段與側(cè)舷匯聚處焊縫失效撕裂形成破口。
　　然后使用 Autodyn對自然破片的形成過程及艙室內(nèi)管路目標受破片沖擊波共同作用進行仿真分析。結(jié)果可知，對目標的毀傷主要依靠圓柱部的破片，圓柱部破片數(shù)目占總數(shù)的51.27％，速度集中在1000m/s~1400m/s，最大值為1532m/s，飛散角變化均勻。彈頭部、彈尾部破片初速較低，飛散角變化劇烈。管路受破片作