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对动能杆类战斗部初始爆轰驱动的机理以及其杀伤元素在空间的分布特性的深入了解有助于动能杆战斗部的合理设计及其优化。由于该物理过程及其作用机制的高度复杂性,精确的理论分析十分困难。随着计算机技术和数值计算方法的进展,数值模拟分析成为进行这类战斗部设计的重要手段。本文从建立动能杆战斗部计算模型、数值模拟分析出发,主要做了以下几个方面的工作: 在对动能杆战斗部爆炸驱动作用机理研究分析的基础上,建立了中心式装药动能杆战斗部爆炸驱动的三维有限元模型。该模型包括凝聚炸药的起爆、爆轰波的传播及对动能杆的初始驱动、动能杆之间的复杂碰撞、以及动能杆在缓冲物质和空气中的飞行等复杂过程。 利用三维有限元分析程序LS-DYNA3D,计算了在爆炸载荷作用下动能杆的初始驱动过程和飞散分布特性,获得了动能杆在爆炸载荷作用下的主要物理参数的变化规律。对比研究了在动能杆之间填充低密度的聚亚安酯泡沫以及改变动能杆之间的排布间距等对动能杆最终的抛散分布的影响。同时探索采用多段式中心装药动能杆战斗部来改善动能杆空间分布的途径。根据数值计算的结果,对动能杆的飞散分布特性进行分析,得出了初步的结论。 为了更加深刻的认识动能杆战斗部爆轰驱动的作用机理,研究战斗部内不同结构的几何尺寸和材料参数对杀伤元素在空间上的分布特性以及对目标的毁伤效果的影响,指导实验方案的优化设计,还需要做大量的工作。