聚能射孔弹侵彻性能评价方法

刘云刚, 朱秀星, 张脉全, 唐建波, 刘波

(1.胜利石油工程有限公司测井公司, 山东 东营 257000; 2.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院, 山东 青岛 266580; 3.中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 浙江 宁波 315201; 4.山东建筑大学, 山东 济南 250101)

0 引 言

聚能射孔弹侵彻性能主要依靠室内与室外打靶试验进行评价。然而,试验过程中采集的数据不能真实反映不同条件下聚能射孔弹侵彻性能变化规律。因此,基于成熟的爆炸冲击动力学分析程序AUTODYN研究一种聚能射孔弹侵彻性能评价数值方法,对于补充射孔弹打靶试验数据,完善射孔弹优化设计方法具有重要意义。

国内外学者主要采用数值分析手段进行研究[1-3]。通过聚能射孔数值模拟,获得聚能射流形成过程动态参数,研究药型罩外形与尺寸、装药量等参数对聚能射流形态与靶体穿深的影响[4-6]。目前的聚能射孔数值分析模型大都进行了简化,只能在某些特定问题求解时是有效的,并不具有普遍性[7-8]。

本文在综合分析聚能弹侵彻性能评价方法基础上,采用成熟的爆炸冲击动力学软件AUTODYN,建立了聚能射孔弹侵彻靶体动力学模型,数值分析了射流形成与侵彻过程中套管/水泥环/靶体的动力学响应,获得了射孔弹孔深/孔径关键参数。数值结果与打靶试验数据比对,验证了数值方法的有效性,为聚能射孔弹侵彻性能评价提供了一种数值方法。

1 聚能射孔弹侵彻靶体动力学模型

聚能射孔弹打靶试验按照API RP 19B[9]标准流程开展,因此,为便于数值结果与试验数据的对比,数值模型的建立严格按照打靶试验物理参数建立。……