撞击起爆中EFP模型等效的可行性仿真分析

林建清，郑 宇

(1.江南机电设计研究所，贵州贵阳 550009；2.南京理工大学智能弹药实验室，江苏南京210094)

1 引言

EFP战斗部基本原理是利用聚能效应产生的高温高压作用，将高能炸药在爆轰时释放出的化学能转化为药型罩的动能和塑性变形，使金属药型罩锻造成所需形状的高速EFP，从而以自身的动能侵彻目标，并且因其对炸高不敏感、侵彻后效作用大已广泛应用于反装甲武器系统中。近年来，国内外学者将EFP战斗部应用于防空反导中，为了解决单个EFP对分布密度小、毁伤效率低，多爆炸成型弹丸(Multiple Explosively Formed Penetrator，MEFP)的研究也开始兴起。在对EFP或者MEFP侵彻穿甲及撞击起爆仿真研究过程中。当药型罩采用拉格朗日网格建模，则药型罩网格在成型过程就已经经过大变形，再进行侵彻或撞击起爆，使得网格畸变，仿真难以计算下去。因此伍俊等人[1]将EFP成型及侵彻分成两个过程进行数值模拟；王雅君等人[2]在EFP水中飞行特性及侵彻研究中将EFP简化为圆头空心飞弹。当药型罩采用欧拉网格建模，聚能装药在成型中及侵彻过程采用ALE算法[3-5]，则在仿真过程不能利用重启动，并且在研究MEFP各个药型罩之间的距离对撞击起爆的影响时，需要重新建模，大大增加了仿真周期。

为了解决上述这些仿真问题，本文利用Ls-Dyna数值仿真软件，综合考虑了头部形状、尾裙、实心部长度以及质量的等效，继而对EFP及等效EFP的侵彻能力及撞击起爆能力进行仿真研究，并分析两者等效的可行性。

2 仿真计算方法

EFP的成型过程具有大变形、高应变率、高过载的特点，仿真过程会造成网格严重畸变导致计算无法进行。……