《表1 8701炸药的材料参数和状态方程参数》

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《战斗部轴向威力的增强》

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利用显式有限元动力分析软件LS-DYNA对轴向预制破片战斗部爆炸驱动全过程进行数值模拟。炸药、预制破片及壳体均采用拉格朗日算法，网格单元采用六面体SOLID164单元。预制破片材料选用45钢，采用刚体材料模型，其密度为7.83g/cm3，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3；炸药使用HIGH_EXPLOSIVE_BURN高能炸药材料模型和JWL状态方程描述；壳体材料选用45钢，采用PLASTIC_KINEMATIC材料模型。由于战斗部具有几何对称性，为了节省计算资源，建立1/4模型，并在对称面施加对称边界条件，材料模型及状态方程参数见表1和表2[9]，采用cm-g-μs-K单位制，其中ρ为密度，D为爆速，pCJ为爆压，A、B、R1、R2、ω为炸药参数，E0为初始内能，E为弹性模量，ν为泊松比，σy为屈服强度，Etan为切线模量，β为硬化参数，εf为失效应变。为了提高网格质量，网格划分前分别在平面及柱面坐标系下对预制破片、装药及壳体进行几何分割，使模型中每个部件均能满足映射法网格划分对几何实体形状的要求。此外，综合考虑计算精度与计算时长两个因素，预制破片、壳体及头壳、装药单元长度分别设置为0.062 5、0.10、0.09cm，平板形头部、R=45，90mm弧形头部3种战斗部模型分别划分为137 822、119 106和138 730个单元。由于炸药爆轰过程属于材料大变形过程，通常会导致炸药单元网格严重畸变，甚至导致程序无法正常运行。因此，为了使程序能够完全运行，在炸药爆轰结束后，及时将炸药单元删除[9]。