摘要：为了研究多个破片对油箱毁伤效应的影响，本文设计了能够发射双破片的弹托。使用仿真软件ANSYS/LS-DYNA模拟高速双破片撞击装有液体的容器形成液压水锤叠加效应的过程，模拟了破片撞击箱壁、撞击液面和在液体中的运动过程并提取了破片的位移、速度、加速度、气腔宽度和压力等数据，讨论了双破片高速撞击装有液体的容器时不同速度所产生的液压水锤叠加效应，双破片的位置间隔和时间间隔变化对液压水锤叠加效应所带来的影响以及容器内不同介质的影响。研究表明，双破片速度越大，位置间隔和时间间隔越小，介质的密度越大时，液压水锤叠加效应越明显。

关键词  双破片 弹托设计  时间间隔 位置间隔 水锤叠加效应

毕业设计说明书外文摘要

Title   Design of Double Fragment Sabot and Study of Superposition Effect in Hydrodynamic Ram Phenomenon

Abstract：To investigate the superposition effect in  hydrodynamic ram phenomenon, , the overall design of the bombs capable of firing sabot to fire double fragments is carried out. The simulation software ANSYS / LS-DYNA was used to simulate the process of breaking penetrating the wall of the box, striking the liquid surface and moving in the liquid . The displacement ，the flow- Speed, acceleration of the fragment，air cavity width and pressure. The effects of hydraulic water hammer stacking effect and the interval and time interval of double fragmentation on the superposition effect of hydrodynamic ram phenomenon as well as the effects of different media in the container are discussed and compared with single fragment . To influence. The results show that the greater the double fragments speed, the smaller the position interval and the time interval, the greater the density of the medium, Hydrodynamic Ram Phenomenon is more obvious.

Keywords  Double fragment,Sabot design,time interval，position interval， superposition effect of hydrodynamic ram phenomenon

目   次

1  绪论 1

1.1  课题背景及研究意义 1

1.2  水锤效应国外的发展历史和现状 1

1.3  水锤效应国内的发展历史和现状 2

1.4  本文主要工作 3

2  模型结构与材料 4

2.1  有限元模型 4

2.2  主要模型及其材料参数 4

2.3  单破片高速撞击油箱的模型 5

2.4  液压水锤效应试验 9

2.4.1  试验原理 9

2.4.2  试验装置 10

2.5  双破片发射弹托设计 10

2.6  本章小结 11

3  两个高速破片的液压水锤叠加效应 12

3.1  高速双破片的仿真过程 12

3.2  本章小结 18

4  两破片的位置间隔对液压水锤叠加效应的影响 19

4.1  两破片的位置间隔小于单破片气腔宽度 19

4.2  两破片的位置间隔大于单破片气腔宽度 23

4.3  本章小结 28

5  两破片的时间间隔对液压水锤叠加效应的影响 29

5.1  不同时间间隔的影响 29

5.2  本章小结 33

6  不同介质对液压水锤叠加效应的影响 34

6.1  介质对水锤叠加效应的影响 34

6.2  本章小结 37

结论 39

致谢 40

参考文献41

1  绪论

1.1  课题背景及研究意义

当今世界，由于科技的飞速发展，武器装备也在进行着日新月异的变化，各国军备力量的竞争也越来越激烈，军事新技术在战争中起着举足轻重的作用[1][19]。第一时间摧毁敌方目标使其丧失战斗力是军事作战中一种高效的战斗方式[1]。早在越南战争时期，美军便发现作战飞机的损毁大部分都是因为飞机油箱被击中，产生的水锤效应导致其变形破损。如今飞行器结构的设计趋向于轻量化，这就导致油箱的大面积暴露，能更容易被各式破片攻击。因此，对于破片和水锤效应的研究越来越引起各国的重视。水锤效应时指当破片高速撞击盛有液体的容器 ( 如燃料箱、燃料仓等) 时，破片穿透容器壳体，同时在液体中形成冲击波，液体中冲击波的压力作用在破片入口的周围，导致容器壳体向外膨胀、破裂，使已经受到穿孔削弱的壳体受到更严重的破坏的一种现象[2]。因此，水锤效应的巨大毁伤能力被人们重视，以往人们研究的都是单破片撞击油箱所产生的液压水锤效应，如今对于水锤效应的研究越来越趋于双破片乃至多破片的液压水锤叠加效应。液压水锤叠加效应的研究能更真实的反应战斗中破片对油箱的毁坏机理。所以在军事力量竞争的时代，液压水锤叠加效应的研究已经成为刻不容缓的课题之一。