活性材料对燃油引燃增强效应研究

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1、活性材料对燃油引燃增强效应研究汪秀明2015年6月中图分类号：TJ410.4UDC分类号：623活性材料对燃油引燃增强效应研究作者姓名汪秀明学院名称机电学院指导教师王海福教授答辩委员会主席王辉研高工申请学位工程硕士学科专业兵器工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月EnhancedIgnitionBehaviorofReactiveMaterialFragmentImpactingFuel-filledTankCandidateName：XiumingWangSchoolorDepartment:MechatronicalEngineeringFacultyMentor:P

2、rof.HaifuWangChair,ThesisCommittee：Prof.HuiWangDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ArmsEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工

3、作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要活性材料毁伤元及其弹药战斗部技术，是当前高效毁伤领域的热点和前沿研究方向。显著不同于传统金属毁伤元，活性毁伤元通过动能侵彻和爆炸化学能释放两种毁伤机理的联合作用，为大幅度提升常规弹药战斗部毁伤威力提供了新的技术途径，被认为是支撑下一代命中即摧毁弹药战斗部装备研发的核心关键技术。本学位论文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对活性破片毁伤元作用油箱引燃增强效应及机理问题进行了研究。首先，从活性破片撞击起爆行为着手，分析了活性破片高速撞击下油箱内产生的流

4、体动压效应和爆炸化学能释放超压效应。其次，基于LS-DYNA非线性动力学分析平台，对活性破片高速碰撞油箱作用力学行为进行了数值模拟，得到了活性破片着速、长径比、箱体壁厚等因素对油箱结构毁伤效应的影响特性。最后，采用弹道炮发射手段，进行了活性破片高速撞击油箱作用效应地面模拟实验研究，验证了活性破片对油箱引燃增强效应。在此基础上，结合燃油点火引燃判据，得到活性破片引燃燃油概率，揭示了活性破片引燃增强机理。本文研究结果对活性破片战斗部设计和威力评估有重要参考价值。关键词：活性破片；动能侵彻；内爆效应；引燃机理；毁伤增强I北京理工大学硕士学位论文AbstractSignificantlydiff

5、erentfromthetraditionalinertmetalfragment，reactivematerialfragmentisanextremelyefficientdamageenhancementtechnologythatincorporatesthedefeatmechanismsofkineticenergyandchemicalenergy.Thus，thereactivematerialsplayakeyroleinresearchofthehit-to-killwarhead,andhasbeenoneofthecutting-edgeresearch.Thro

6、ughtheoreticalanalysis，numericalsimulationsandballisticexperiment，theenhanceddamageeffectsofreactivefragmentonfull-filledfueltank,includingtankruptureandaviationkeroseneignitionwasinvestigated.Onaccountofthehydrodynamictheoryandimpact-inducedinitiationandenergyreleasebehaviorofreactivematerials，a

7、nanalyticalmodelforinitiationanddestructionbehaviorofthereactivematerialonfull-filledfueltankisdeveloped.TheprocessofreactivematerialpenetratinganddestroyingfueltankwassimulatedbyusingLS-DYNAcodetoinvestigatethemechani