[发明专利]战斗部壳体抗毁伤效果分析方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种战斗部壳体抗毁伤效果分析方法及装置，所述方法包括：确定材料参数模型，所述材料参数模型包括炸药材料参数模型、空气材料参数模型和战斗部壳体材料参数模型；基于所述材料参数模型，建立炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型；基于所述炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型，使用控制影响因子与数值模拟的方法计算战斗部壳体受空气中炸药爆炸冲击的毁伤效果。本发明实施例针对在开放空间下受爆炸冲击的战斗部壳体，使用控制影响因子与数值模拟的方法计算战斗部壳体受空气中炸药爆炸冲击的毁伤效果，能够有效准确地分析战斗部壳体的抗毁伤效果。

技术领域

本发明涉及壳体结构抗冲击性能研究技术领域，更具体地，涉及一种战斗部壳体抗毁伤效果分析方法及装置。

背景技术

战斗部是各类弹药和导弹毁伤目标的最终毁伤单元，主要由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置组成，也有某些弹药仅由战斗部单独构成。战斗部壳体结构内部通常设有敏感的电子元器件，当其周边产生爆炸冲击时，结构产生的径向形变将压缩内部各电子元器件的生存空间，目前装备装填系数不断提高，结构径向抗冲击能力的强弱直接关系到内部电子元器件的性能发挥，因此研究战斗部壳体结构的径向抗冲击性能具有重要意义。

而目前关于壳体结构抗冲击性能研究领域大多针对圆柱壳，如圆柱形防护壳抗冲击性能模拟、双层壳结构抗冲击性能仿真研究、典型爆炸载荷下柱壳结构的冲击响应和破坏研究等，战斗部壳体作为一种锥状壳体，关于其在爆炸载荷作用下的冲击响应研究较少。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的战斗部壳体抗毁伤效果分析方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种战斗部壳体抗毁伤效果分析方法，包括：

确定材料参数模型，所述材料参数模型包括炸药材料参数模型、空气材料参数模型和战斗部壳体材料参数模型；

基于所述材料参数模型，建立炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型；

基于所述炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型，使用控制影响因子与数值模拟的方法计算战斗部壳体受空气中炸药爆炸冲击的毁伤效果。

其中，所述基于所述炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型，使用控制影响因子与数值模拟的方法计算战斗部壳体受空气中炸药爆炸冲击的毁伤效果的步骤，具体为：

选取所述战斗部壳体有限元模型上壳体轴线与所述炸药有限元模型的爆心所构成的平面内，与所述爆心处于同一水平高度的点作为测算点；

对所述战斗部壳体的底座进行固定约束，对空气施加Flow-out边界条件，在五组不同锥角下，保持所述测算点与爆心之间的距离固定不变，保持比例距离不变，采用中心起爆方式，计算获得所述测算点在不同锥角下的冲击响应和径向形变；

基于所述测算点在不同锥角下的冲击响应和径向形变，分析所述战斗部壳体的毁伤机理。

其中，所述基于所述材料参数模型，建立炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型的步骤，具体为：

采用欧拉网格建立炸药有限元模型和空气有限元模型，采用拉格朗日网格建立战斗部壳体有限元模型，其中所述炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型均采用Solid185六面体网格单元；

分别设置所述炸药有限元模型、空气有限元模型和战斗部壳体有限元模型的网格分布类型、单元尺寸和单元数量。

其中，所述基于所述测算点在不同锥角下的冲击响应和径向形变，分析所述战斗部壳体的毁伤机理的步骤，具体为：

基于所述测算点在不同锥角下的冲击响应，分析冲击响应随时间变化和锥角变化的趋势；