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作者：杨佳浩;吴越;王天根;李淦;
单位：中北大学机电工程学院;中国人民解放军32703部队;
摘要：多射流聚能破甲战斗部作为近年来备受关注的毁伤弹药，相较于传统单射流设计展现出更优异的毁伤效能。然而，常规组合式多药型罩战斗部常因射流径向弥散导致侵彻性能受限。本研究旨在揭示填充介质对多射流成型过程的调控机理，以解决射流稳定性与速度协同优化的技术难题。基于LS-DYNA平台构建了多材料耦合仿真模型，系统对比了空气、均质金属（铝、铜）及多孔材料（泡沫铝、泡沫铜、聚氨酯）对射流性能的影响。结果表明：与空气填充相比，均质金属填充可使射流头部速度提高3.8%～5%（铝填充为8 735 m/s，铜填充为8 830 m/s），同时将发散角降低24%～39%（铝填充为25°，铜填充为20°）。但高密度材料会导致射流颈缩提前断裂，影响射流连续性。多孔材料填充虽使射流速度相较于均质金属降低5%～8.1%，但其动态压缩特性可显著抑制径向弥散，泡沫铝、泡沫铜和聚氨酯的发散角分别减小至7°、8°和0.5°。研究发现，填充介质孔隙率在射流成型过程中存在双阈值效应：高孔隙率时，孔隙结构坍塌耗能有利于抑制发散角；低孔隙率时，致密骨架材料易引发二次冲击波，增大射流扰动。研究揭示了填充介质的材料类型、密度梯度与孔隙结构之间的协同调控规律，建立了“爆轰能量传递-介质响应-射流性能”多参数关联模型，并提出了多孔介质填充新方法及功能梯度设计的临界参数，为战斗部结构的优化设计提供了理论依据。
关键词：数值模拟;;隔爆材料;;多孔材料;;聚能射流;;药型罩
