某小口徑炮彈彈頭機械引信動態(tài)特性研究.pdf

1、為了為引信剪切銷剛性后坐保險機構設計提供參考，應用LS-DYNA仿真軟件研究了剪切銷保險機構在膛內解除保險后保險銷碰底回彈的過程。通過LS-DYNA數(shù)值仿真方法研究保險銷在其運動腔室內碰撞壁底發(fā)生回彈的過程以及此后保險銷相對于支座向上運動的最大位移量與有無墊片、基座材料、保險銷直徑、保險銷行程、墊片材料和墊片厚度的關系。增設墊片零件可以有效防止保險銷的回彈;隨著支座材料的彈性模量變小，保險銷相對于支座的向上運動最大位移也變小;隨著保險銷

2、直徑增大，保險銷相對于支座的向上運動最大位移減小;隨著保險銷行程變小，保險銷相對于支座的向上運動最大位移變小;隨著墊片材料的彈性模量變大，保險銷相對于支座向上的最大位移總體上呈現(xiàn)變大的趨勢;隨著墊片材料厚度的增大，保險銷相對于支座的向上運動最大位移增大。
　　為研究開口環(huán)保險機構材料優(yōu)選問題，運用LS-DYNA有限元軟件仿真包含不同材料（鈹青銅、鉛黃銅、低碳鋼）開口環(huán)的引信以及彈丸分別在1.5m落高橫向跌落下的沖擊響應，跌落對象有

3、鋼板等硬目標和木板、混凝土等軟目標，開口環(huán)跌落方位有沿開口環(huán)半環(huán)質心方位相對于鉛垂方向分別旋轉9°（此時開口環(huán)的半環(huán)在理論上所受張開力矩最大，為最不利情形）、10°、11°、12°和13°五種。分析仿真數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):開口環(huán)位于9°時開口最大，開口環(huán)沿鉛垂方向旋轉角度超過9°后，隨著旋轉角度的增大，開口環(huán)開口減小;開口環(huán)材料可以優(yōu)先選擇彈性較好的銅合金材料;跌落目標板材質越軟，開口環(huán)承受的過載越小;引信單獨跌向目標板開口環(huán)半環(huán)上所選單元位移最

4、大值大于彈丸跌向目標板開口環(huán)半環(huán)上所選單元位移。
　　為研究彈頭引信在外彈道飛行過程中從彈體上的旋松可能性，應用經(jīng)典外彈道理論估算了彈丸阻力系數(shù)和極阻尼力矩系數(shù)，應用Workbench中Fluent模塊進行了彈丸氣動力仿真，得到了阻力系數(shù)和極阻尼力矩系數(shù)，并研究了馬赫數(shù)、轉速和攻角變化對阻力系數(shù)和極阻尼力矩系數(shù)的影響，對高速旋轉引信進行了動力學分析，通過對離心力矩、摩擦力矩和極阻尼力矩的定量分析，得出以下結論:引信不會被旋松;引信

5、是否被旋松由極阻尼力矩系數(shù)和阻力系數(shù)共同決定，引信旋松可能性與極阻尼力矩系數(shù)成正比關系，與阻力系數(shù)成反比關系;引信在末彈道旋松可能性高于初始彈道。
　　應用計算機仿真軟件LS-DYNA探究了各類因素對剪切銷剪切效果的影響。根據(jù)剪切銷斷口破壞規(guī)則程度得出:便于裝配前提下剪切銷與保險銷和基座間的間隙越小越好，保險銷與基座間兩側間隙應較為接近或保持一致;在支座和保險銷剪切銷孔口棱角處可制圓角去毛刺但不可倒角，也不必強調尖角;7A04鋁合