摘要:研究了用于仿真计算的射孔弹有限元模型参数化建立方法。针对弧顶单锥型射孔弹分别进行了药型罩和装药结构特征分析及壳体结构特征分析。基于TureGrid软件研究射孔弹结构的参数化离散方法,提出仿真计算用有限元模型的参数化建立方法。采用VC++语言编写了应用程序,通过该应用程序可快速建立弧顶单锥型射孔弹有限元模型。通过实例验证了该方法的正确性,该研究结果可为相关研究提供参考和借鉴。
0 引 言
通常以射流成型及侵彻作用机理为基础进行射孔弹弹体结构设计,但射孔作业具有作用空间小、高温高压环境、作用时间短暂、射流超塑性动态变形与枪管套管和岩层的高应变率破裂成孔相耦合、高强度爆炸载荷非对称分布等特征,系统的理论分析体系尚未建立。依靠实验研究对射孔弹结构设计与优化的支持力度有限。因此,在早期的射孔弹研制中主要依靠经验积累,通过“画—加—打”的方法进行。近年来,采用有限元仿真技术在计算机上再现射孔弹作用过程已成为辅助射孔弹结构设计与优化的有效方法和手段。但在有限元仿真中,爆炸作用时高速、高压气体流动特性对结构离散化后的网格质量提出了较高的要求,尺寸均匀的六面体网格是仿真计算的前提条件,同时也直接影响着仿真结果的准确性。射孔弹结构并不规则,尺寸均匀六面体网格的划分不仅需要几何拓扑学基础,而且往往消耗大量时间,是现阶段困扰射孔弹研制人员的一个难题。采用参数化离散方法实现同类结构有限元仿真模型建立是简化同类模型建立步骤,实现模型快速建立的有效方法。本文选取弧顶单锥类射孔弹进行射孔弹结构特征分析,依据TureGrid软件的建模方法[1],提出弧顶单锥类射孔弹有限元仿真模型的参数化建立方法,并编写了应用程序,为该类射孔弹有限元分析模型的快速建立提供了一种方法和手段。
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