2。3。1  ANSYS/LS-DYNA数值仿真软件介绍  12

2。3。2  预制破片侵彻圆管数值仿真模型  13

2。3。3  试验验证  15

2。3。4  不同形状破片对圆管目标侵彻过程分析  16

2。4  结论 17

3  预制破片侵彻圆管目标影响因素分析及规律研究  18

3。1  引言  18

3。2  长径比对破片侵彻过程影响规律研究 18

3。2。1  研究方案  19

3。2。2  研究结果及其分析  20

3。3  圆管结构参数对侵彻过程影响规律研究  22

3。3。1  研究方案  22

3。3。2  研究结果及其分析  23

3。4  结论 26

4  不同作用条件对侵彻过程影响分析  27

4。1  圆柱形破片沿任意方向侵彻圆管过程分析  27

4。1。1  着角对极限穿透速度的影响规律分析  27

4。1。2  方向角对临界跳弹角的影响规律分析  29

4。2  不同形状预制破片斜侵彻圆管过程分析  30

4。2。1  着角对极限穿透速度的影响规律分析  30

4。2。2  不同破片初速下的临界跳弹角规律分析  31

4。3  结论 33

结论  34

致谢  36

参考文献 37

1  绪论

预制破片是预先加工成型，将预先设计的具有一定质量和形状的钨球、钨柱、钢箭、钢珠预制破片制作成破片套体，再将预制破片套体嵌埋于壳体材料中，或粘接在弹体内表面或外表面，炸药爆炸时会将破片抛射出去，产生的破片具有多种形状，如立方体、短杆、瓦片形、球形等。榴弹弹体与预制破片爆炸都会形成自然破片，构成破片杀伤场，因为预制破片飞行阻力特性一致，所以榴弹中的预制破片能在特定范围内具有较为密集的杀伤效果，榴弹的杀伤威力能得到较大程度的提高。论文网

1。1  课题研究背景及意义

钨合金预制破片在手榴弹、航弹、地雷中具有较为普遍的应用。由于预制破片对弹体结构会有一个负面影响，所以通常只用于低膛压火炮弹药，如大口径榴弹和迫击炮弹。高膛压火炮中一般采用霰弹形式，例如瑞士L70式40毫米高射榴弹中，破片采用的是碳化钨钢球。预制破片技术在各类战斗部中都具有广泛的应用。 

因为预制破片战斗部所形成的破片，不仅炸药能力利用率高，而且破片大小形状规则，杀伤效果好，所以大量应用于武器装备中[1]。随着战斗部自身技术的发展，以及高能炸药、新材料、精确制导等高新技术的进步，预制破片战斗部的作用范围和杀伤威力都会进一步增大。 

    近年来，由于防护技术发展迅速，特别是偏航技术以及异形表面技术的运用，使得杀伤破片打击的目标不仅包括以往的平面装甲板，甚至包括存在曲率影响的圆管结构，并且打击频率逐渐增大。圆管结构如今应用广泛，在石油化工及核电站等产业部门具有大量用于输送高能量（高压、高温）气体或液体的压力官网，这些压力管道构成了产业部门的动脉，在军工、储存运输、航空航天等领域都普遍存在，例如：军舰、装甲车辆、飞行器内部的输气、储气、输油管等以及潜艇及舰船舱壁、导弹各舱段壳体、飞机蒙皮，这些目标中都含有大量圆管结构，而且极易遭受攻击，由于高速破片的侵彻作用，一旦圆管出现穿孔或者裂纹，可能会造成整个设备的瘫痪，使得管内输送的的高能量有害介质泄露，造成环境污染，更可怕的是可能引起一系列连锁型的灾难事故[2]。