[发明专利]一种基于数值仿真评估自然破片型榴弹毁伤威力的方法

说明书

本发明公开了一种基于数值仿真评估自然破片型榴弹毁伤威力的方法，该方法包括：根据榴弹的爆炸毁伤特性，建立战斗部破片杀伤作用场各威力特性参数的计算模型；由各计算模型评估榴弹毁伤威力。具体为建立破片威力场参数计算模型和冲击波威力场参数计算模型。本发明通过对自然破片型榴弹两个主要毁伤元自然破片威力场和冲击波威力场进行的威力场进行分析，达到对自然破片型榴弹毁伤评估的目的；采用模拟仿真的手段进行建模分析，不仅大幅提高弹药的研制周期，并且降低了研制费用。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，特别涉及一种基于数值仿真评估自然破片型榴弹毁伤威力的方法。

背景技术

榴弹在爆炸过程中，伴随着巨大的能力释放，产生冲击波和破片两大杀伤元素，作为榴弹战斗部毁伤效应研究的重要内容之一，对爆炸冲击波和破片进行研究和分析是非常必要的。

但是，在榴弹爆炸时，爆轰驱动和破片抛散过程是一个非常复杂的物理、力学过程。如果采用实际试验的方法进行研究，不仅涉及周期长，并且试验费用也高。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于数值仿真评估自然破片型榴弹毁伤威力的方法，采用模拟仿真的手段进行建模分析，不仅大幅提高弹药的研制周期，并且降低了研制费用。

本发明实施例提供了一种基于数值仿真评估自然破片型榴弹毁伤威力的方法，该方法包括：

根据榴弹的爆炸毁伤特性，建立战斗部破片杀伤作用场各威力特性参数的计算模型；

由各计算模型评估榴弹毁伤威力。

优选地，所述建立战斗部破片杀伤作用场各威力特性参数的计算模型的具体过程为：

建立破片威力场参数计算模型和冲击波威力场参数计算模型。

优选地，所述建立破片威力场参数计算模型的具体过程为：

建立格尼能的计算模型、破片初速的计算模型、破片飞散角的计算模型、破片场飞散方向角的计算模型和破片速度衰减的计算模型中的一个或多个计算模型。

优选地，格尼能的计算模型为：

其中，为格尼能；D_C为爆速；γ(ρ_C)为爆炸气体的多方指数，是装药密度的函数；

破片初速的计算模型为：

其中，为格尼能；β为质量比，即装药量与壳体质量之比。

优选地，破片飞散角的计算模型为：

其中，θ_S为破片速度矢量偏离壳体法线的偏角，即破片飞散角；V₀为破片速度；D_e为爆轰波波速；为战斗部壳体法线与单体对称轴构成夹角；为爆轰波阵面法线与单体对称轴构成夹角；K为修正系数；

破片场飞散方向角的计算模型为：

当在静态情况下，破片以其飞散平均方向角为对称轴呈正态分布，其分布函数为：

其破片飞散平均方向角为：

当在动态情况下，其分布函数为：

其动态飞散方向角为：