弹体毁伤机场跑道的数值仿真

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1、2011全国仿真技术学术会议论文集弹体毁伤机场跑道的数值仿真黄俊卿，张伟，杨学会，黄克雷(装甲兵工程学院装备指挥与管理系，北京100072)擒要：论述了用基于AUTODYN的动力学分析有限元程序对弹体毁伤机场跑道靶板过程进行数值仿真。阐述了数值仿真模型的建立，以及利用数值模拟技术，实现了毁伤过程中弹体的变形与靶板的破坏状况可视化，同时对仿真结果进行了分析，并进行了实验验证，仿真结果与实际情况基本相符。并且还分析了不同打击条件下弹体对机场跑道靶板的毁伤情况。通过对弹体毁伤机场跑道过程的数值仿真，为开展弹药的毁伤效能评

2、估以及准确预计机场跑道的抢修任务和保障力量准备提供数据支持。关键词：机场跑道；毁伤；数值仿真中圈分类号：TP391．9文献标识码：ANumericalSimulationofWarheadDestroyingtheRunwayHUANGJun—qing，ZHANGWei，YANGXue—hui，HUANGKe—lei(DepartmentofEquipmentCommandandAdministration，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)A

3、BSTRACT：Researchoftheprocessingofwarheaddestroyingtherunwaytargetwiththewayofnumericalsimula-tionbasedonAUTODYN．Itwasaprogramofanalyzeingdynamics．HowtoestablishthenumericsimulationmodelofwarheaddestroyingtargetWaSdiscussed，andusingthetechniqueofnumericalsimula

4、tion，thestatusofwarheaddistortionandtargetdemolishedcanbeobserved．Atthetmllletime，analyzedtheemulationalresultandvalidatedbycontrastingemulationalresultandtestresult．Theemulationalresultisbasicallyright．Analyzedthestateoftargetdestroyedbychangingdifferentdestr

5、oyingconditionofthewarhead．Byresearchingwarheaddestroyingtherunwaytargetprocesswiththewayofnumericalsimulation，providingdatasustainingforresearchingammunitiondestroyingefficiencyandexactlyforecastingquicklyrepairtaskandsupportpowerfortherunway．KEYWORDS：Runway；

6、Destroying；Numericalsimulationl引言反机场弹药的作战任务是依靠弹体动能侵彻进入机场跑道地面下一定深度，然后引信引爆装药，将机场跑道炸出具有一定深度和范围的弹坑，使其在短时间内难以修复，可使飞机不能及时起飞作战。随着计算机技术的迅猛发展，应用数值方法对弹体毁伤机场跑道仿真成为可能，而采用最广泛的数值方法一有限元法分析弹体毁伤机场跑道的过程，不仅有利于对弹体毁伤机理的理解，而且对优化弹体性能以及跑道的抢救抢修也有巨大的帮助，与直接实验方法相比，该方法费用低、耗时短，在考虑多因素时其优势显著

7、。本文用非线性动力学AUTODYN软件⋯显式动态对弹体毁伤机场跑道靶板过程中进行仿真分析。收稿日期：2011—03—20一116—2有限元模型的建立根据弹体和机场跑道的结构特点，以及弹体毁伤机场跑道的毁伤机理，模氆包括弹体和机场跑道靶板两部分。战斗部模型根据某型杀爆弹的结构特点构建，长度为600mm，口径为120mm，壳体厚度为10ram，采用TNT装药，装药量约为2．5kg，装药直径为100mm；机场跑道模型按照一级民用机场跑道的结构特点构建。考虑到计算的时间和周期，将机场跑道模型进行简化，模型总厚度为20001

8、11111，分四层结构：混凝土层350ram、水泥稳定层300mm、压实土基层300mm、土基层1050mm；杀爆战斗部的着靶速度为800m／s，落角为900。采用带侵蚀的面面接触拉格朗日算法进行计算，同时，为了提高计算效率和精度，局部进行加密处理。图l给出了弹体和机场跑道靶板有限元离散化模型的结构与网格示意图。■【■图1模型网格示意田计算中．战斗部壳体仿真