弧锥结合药型罩结构参数对EFP成型影响分析论文_刘丽娟1,乔磊2

刘丽娟1 乔磊2

1．陕西应用物理化学研究所陕西西安 710061;2．西安机电信息技术研究所陕西西安 710065

摘要：运用ANSYS/LS-DYNA仿真软件，采用中心起爆方式，研究弧锥结合药型罩结构参数(如锥角、厚度、圆弧曲率半径及装药长径比）对EFP成型的影响，得出EFP速度、长度、动能等成型参数的变化规律，并对计算结果进行Matlab二维作图分析，获得了EFP成型效果较佳的形态，为今后弧锥结合药型罩的进一步研究提供相应参考。

关键词：药型罩；弧锥结合；EFP；数值仿真

Analysis of Parameters on Arch-cone Liner and Formation of Explosively Formed Penetrator

LIU Li-juan QIAO Lei QIAO Xiang-xin

(Shanxi Applied Physics and Chemistry Research Institute ,Xi’an,710061)

Abstract: Based on the ANSYS/LS-DYNA simulation software, using center initiation ,the influence of structural parameters (namely cone angle, thickness, arc radius of curvature, and length-to-diameter ratio) on the formation of EFP by the arc-cone-shaped liner was studied .Obtained the change rule of molding parameters such as EFP speed, length, and kinetic energy,and the calculation results are analyzed by Matlab two-dimensional mapping,obtained a better shape of EFP,to provide relevant reference for further study of arc-cone-shaped liners.

Key words: liner; arc-cone-shaped; EFP; identification parameter

爆炸成型弹丸是聚能装药技术的一个分支，在军事上的应用价值较高，因此日益受到了各国的重视。这种战斗部不受炸高限制，所形成的“弹丸”不仅有良好的飞行稳定性，而且具有速度高、穿孔直径大、后效作用强的特点。为了研究EFP的成型、终点效应、飞行稳定性等，许多学者进行了大量的实验和数值模拟，并对提高EFP的速度、完善EFP的成型有了深入的研究[1,2]。刘文瀚在1991年得出了关于EFP速度的经验公式，为预估其速度提供了依据[3]。基于周培基理论和Gurney公式，陶钢在1994年建立了球缺形和大锥角罩沿其母线的速度分布和质量分布物理模型，并将其编制成相关程序。近些年来，许多学者对大锥角形和球缺形药型罩进行了各种研究，然而有关弧锥结合药型罩的研究较少。

本文以弧锥结合药型罩结构参数对EFP成型的影响为出发点，采用ANSYS/LS_DYNA软件，从药型罩的曲率半径、锥角、厚度以及装药长径比等因素研究了EFP成型和侵彻的威力[4]。最终达到对弧锥结合药型罩结构优化目的。

1 药型罩结构与EFP仿真模型

1.1 药型罩结构设计

弧锥结合药型罩的结构是由两部分构成，罩的顶部选用的是球缺形，口部则为锥形，弧锥相接的部分是光滑连接的。弧锥结合药型罩的结构参数包括壁厚H，锥角及圆弧曲率半径R，结构如图1所示[5]。