（1）弹丸整体结构，预制破片材料、形状、尺寸以及装填方式，预控破片刻槽参 数，起爆位置的选定和设计；文献综述

（2）预制破片和预控破片初速、飞散角及杀伤距离的理论计算，某方向上的密度 增益情况的分析；

（3）学习和掌握 ANSYS/LS-DYNA 软件，利用 ANSYS/LS-DYNA 软件对预制破 片初速、飞散角及增益的数值模拟。

（4）发射时弹体危险截面所受的载荷的计算，发射强度的校核；

1.5 本文的研究方法

（1）经验总结法，即深入调研与课题任务相关的资料书籍和文献，总结行内学者 研究成果，梳理本文内容；

（2）理论分析法，即利用资料书籍上的经验或半经验公式、解析公式结合图形进 行理论计算；

（3）数值模拟法，即通过数值方法利用计算机进行模拟计算，与理论结果比较。

2 弹丸总体设计

2.1 预制破片设计

2.1.1 预制破片材料的选择 目前常用于杀伤弹预制破片的材料主要有铸铁、钢和钨合金三类。 铸铁主要是由铁、碳、硅等元素组成，含碳量较高，一般为 2%以上。在加入适

量某些金属元素，如锰、磷、镍、铬、钼、锡等后，相应的耐热、耐磨、耐腐蚀性能 都有所提高，但由于本身含碳量高，导致塑性差，组织不均匀，所以现在一般不再使 用铸铁作为预制破片的材料。

钢是含碳量介于 0.02%至 2.11%的铁碳合金的总称，其化学成分能有很大变化， 在实际使用时，可以根据需要加入不同的金属元素，如锰、镍、钒等。钢可以通过热 处理改变组织结构以获得所需要的性能，如先通过退火正火调整硬度，消除残余应力， 细化晶粒，再进行淬火回火获得各种力学性能，热处理后钢的韧性、耐热性改善，综 合性能优良，能较好的承受热冲击载荷，故钢常被用于预制破片的材料。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

钨合金是以钨为基加入其他元素组成的合金，钨合金熔点高，抗氧化性，抗腐蚀 性，高温强度和抗蠕变性能好，比重大，力学性能优良，导电、导热、电子发射性能 好，故其广泛使用于电子制造行业，电光源工业，同时在航空航天、军事武器等国防 行业也占着举足轻重的地位，如使用钨合金制造的穿甲弹对大倾角的装甲和复合装甲 有更强的击穿能力。钨合金虽然硬而脆，加工困难，但只要采取合理的工艺手段就能 弥补一些性能上的不足，钨可经过粉末冶金制坯、挤压、锻造、轧制、旋压和拉拔等 加工成材，随着钨的塑性加工程度的提高，其组织、抗拉强度和塑性-脆性转变温度 大为改善。经过处理后的钨合金具有更高的弹性模量、压缩强度、延展性及韧性，使 用钨合金材料制作的预制破片在与目标高速碰击变形的过程中，表现出与准静态条件 下明显不同的力学性能，其动态屈服强度大幅提高，与钢制预制破片相比能对目标产 生更好的侵彻损伤效应，因此使用钨合金作为预制破片的材料具有更好的价值[30-31]。 钨合金在我国的储备比较少，属于稀缺资源，但鉴于其相对于其他材料优良的性能， 仍然得到各行各业的重用。

综合对以上三种材料的分析，本文将使用钨合金作为预制破片的材料。