DOI:10.11858/gywlxb.20220635起爆偏心对聚能装药射流成型过程及威力参量的影响徐恒威1,2,梁斌2,刘俊新1,卢永刚2,欧小红1(1.西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010;2.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999)摘要:为了研究起爆偏心对聚能射流的影响,运用有限元软件LS-DYNA模拟了不同起爆偏心量(0.025Dk~0.125Dk,Dk为装药直径)下射流成型及其破甲过程,探究了药型罩非对称压垮程度、射流形态以及横向速度的变化规律,建立了理论模型以分析不同偏心量下射流横向速度分布情况,并基于正交试验设计理论和方差分析法揭示了各因素对评价指标影响程度的显著差异。结果表明:药型罩非对称压垮程度及射流横向速度均与偏心量呈正相关变化趋势。偏心量为0.025Dk时,射流侵彻深度仅下降0.7%;偏心量为0.050Dk时,侵彻深度下降突跃为12.4%;随着偏心量的增加,侵彻深度继续下降。此外,适当增大壁厚、罩顶装药高度可削弱起爆偏心对射流横向速度的影响。关键词:聚能装药;起爆偏心;示踪点法;破甲威力;正交设计;方差分析中图分类号:O383;TJ410.33文献标识码:A随着军事科技的飞速发展,装甲防护能力得到了显著提升,破甲弹药的发展面临严峻挑战。聚能装药以药型罩压垮闭合形成的高速射流作为毁伤元素,对发射平台提供的初速要求较低,是目前应用最广泛的攻坚战斗部之一[1]。轴对称性是聚能装药发挥稳定破甲性能的重要保障,聚能射流压垮成型及其破甲过程的早期理论均假定聚能装药遵循严格的轴对称性。然而聚能装药战斗部在加工和装配等环节中不可避免地会存在一定的非对称性,极易造成起爆位置偏离中心轴线,导致冲击波对药型罩的非对称压垮,这是工程实践中频繁出现的非对称性影响因素之一[2]。李如江等[3]发现,随着起爆位置偏心量的增加,射流将发生严重断裂。Ayisit[4]利用数值模拟方法系统分析了制造过程中可能出现的非对称性因素对射流横向速度的影响。刘健峰等[5]以毁伤元形态及其飞行稳定性作为评价指标研究了偏心起爆对射流性能的影响。Pack等[6]讨论了可能影响线性聚能射流轴对称性的因素,但在理论推导中并未将其考虑在内。秦承森等[7]基于最小动能原理提出了非对称碰撞下射流形成的理论模型,但适用情况有限。目前相关的研究工作多以横向速度作为评价指标,定性描述起爆偏心对射流性能的影响[8–10],而非理想射流与破甲性能之间的关联关系尚未建立[11–12],且针对满足战斗部威力要求的起爆偏心偏差允许范围的...