[发明专利]电磁炮发射中爆炸箔起爆器的过载仿真模拟方法

权利要求书

1.一种电磁炮发射中爆炸箔起爆器的过载仿真模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：建立简化电磁轨道炮有限元模型，设置脉冲电流作为激励源输入，计算获得发射过程中电枢及弹丸的过载加速度曲线；

步骤(2)：建立简化爆炸箔起爆器有限元模型，应用LS-DYNA软件计算火工品在力学过载条件下的响应特性：具体为：根据步骤(1)得到的电枢及弹丸的过载加速度曲线，作为载荷添加到爆炸箔起爆器有限元模型，得到火工品在不同载荷添加状态下的应力-应变曲线及轴向、径向形变量；

步骤(3)：得到电磁炮发射过程中力学过载效应对爆炸箔起爆器的作用特性规律；在80000g、3ms过载条件下，管壳处整体应力较高，能达到778MPa；管壳、电极塞、药柱的轴向径向形变量在0.1％-0.2％范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中简化的电磁轨道炮有限元模型由上下导轨及电枢-弹丸组件组成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中简化爆炸箔起爆器有限元模型包括不锈钢火工品座、不锈钢管壳、不锈钢二级药环、HNS-IV一级药柱、HNS-II二级药柱、FX-502一级药环、SU-8加速膛、陶瓷基片、FX-502电极塞、黄铜脚线构件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中建立简化爆炸箔起爆器有限元模型之后还包括以下步骤：对几何模型进行网格划分，定义单元类型和算法，定义材料参数和状态方程，定义接触和边界条件，进行载荷的施加和求解输出结果文件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对几何模型进行网格划分时使用HyperMesh软件进行网格划分，其中管壳、电极塞、脚线、药柱以较细网格划分，其余组件从药环到火工品座由内向外逐渐减少网格数量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，定义单元类型和算法具体为：模型中所有三维单元均采用六面体8节点实体单元，采用单点积分算法。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，定义材料参数和状态方程具体为：管壳和二级药环采用Johnnson_Cook模型，基片采用Johnson_Holmquist_Ceramics模型，加速膛、电极塞和一级药环采用Plastic_Kinematic模型，药柱采用Elastic_Plastic_Hydro模型。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，定义接触和边界条件具体为：采用面面自动接触算法，使用关键字*CONSTRAINED_GLOBAL对XY平面和YZ平面进行对称约束，使用*BOUNDARY_SPC_SET约束火工品座上底面节点集合所有的平动和转动自由度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进行载荷的施加具体为：采用渐变载荷加载，通过*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET，将加速度-时间曲线施加在火工品座下底面上，对火工品进行y方向加速度加载。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，求解输出结果文件具体为：单位制采用g-cm-μs，定义计算时间为3000μs，每30μs输出一个结果数据文件。