一体化弹丸弹体和弹托分离特性研究

一体化弹丸主要由电枢、弹体和弹托组成,弹托在轨道炮内起着支撑并保护弹体的作用。一体化弹丸出膛后,弹体与弹托分离。为研究一体化弹丸出膛后弹体、弹托瞬态分离的行为状态,本文建立了一体化弹丸二维分离模型,基于Navier-Stokes控制方程和6DOF外弹道控制方程以及标准型k-ε湍流模型,采动网格技术(光顺法和局部重构法),对一体化弹丸出膛后弹体、弹托的动态分离过程进行数值仿真,得到不同时刻下分离状态的流场及相关的运动参数。分析弹托和弹体在分离过程中的弹道特性,为后续研究提供了设计依据。     

基于动网格技术的电磁轨道炮膛口瞬态流场的数值研究

为研究电磁轨道炮发射状态下膛内及膛口流场参数的变化情况,文章建立了电磁轨道炮口流场仿真模型,采用CFD动网格技术,基于Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,通过UDF控制弹丸运动规律,仿真出不同时刻前后膛内和膛口流场的变化情况。仿真结果表明:弹丸在膛内运动过程中,弹前形成较大的空气压力,最高达到33个大气压值,膛口流场在不同时刻呈现出不同的参数变化,对后续弹丸出膛后的弹道状态有一定影响,需要进一步研究,该仿真结果对后续的研究试验设计提供参考。     

炮闩抽壳机构抽壳过程和抽壳力分析

炮闩的抽壳力是影响火炮抽壳速度和炮闩强度的重要因素.文中对抽壳机构的抽壳过程进行分析并通过理论计算、数值分析和试验方法计算抽壳力;理论分析了弹药发射后,膛压作用下的药筒和炮膛受力与变形情况,并结合材料拉伸试验,绘制出药筒与炮膛的应力与变形曲线;分析了最大膛压、初始间隙、药筒壁厚与抽壳力的关系;通过在ADAMS软件中建立抽壳机构动力学模型,拟合出抽壳力曲线;最后通过试验验证分析结果的正确性.     

某次口径炮弹膛内运动仿真分析

仿真计算了某次口径炮弹的膛内运动过程.通过与以往的计算方法相对比,选取了更适合这一动态非线性过程的LS-DYNA软件进行仿真.基于一定的假设,建立了有限元模型,仿真计算了弹丸在炮管内膛的运动,分析了发射过程中弹体的结构强度.通过用LS-DYNA软件仿真分析次口径炮弹在膛内运动,更有助于合理设计总体方案,使导弹总体性能指标达到最优.     

弹性变形对大口径炮弹气动特性影响的靶道试验

为了研究气动弹性对大口径炮弹气动特性和飞行稳定性的影响,利用室内弹道靶道,进行了大口径柔性和刚性炮弹模型的靶道自由飞行试验,利用试验数据判读处理出模型飞行过程中的飞行速度、攻角、进动角、空间质心坐标x,y,z和柔性弹模型的弹性变形量,拟合处理出其主要气动力和力矩系数,对比分析了大口径柔性和刚性炮弹模型的动特性和飞行稳定性。研究结果表明,柔性弹模型的阻力系数明显大于刚性弹模型的阻力系数,柔性弹模型变形后升阻比降低,滚转力矩显著增大;根据拍摄的闪光阴影照片和数据处理得到的章动曲线可看出,柔性弹的弹性变形对弹丸稳定性有较大影响,导致弹丸飞行不稳定。     

高速弹丸侵彻储油容器液固耦合数值分析

为了探讨高速弹丸侵彻储油容器的液固耦合作用机理,采用大型动态非线性有限元软件ABAQUS\EXPLICIT,对空载、4/5装载和满载三种装载状态下的侵彻动力学过程进行了数值模拟.通过对比分析,得到了三种装载状态下弹丸速度衰减曲线和储油箱体的损伤变形特征,并对侵彻过程不同阶段的动力学特征和损伤机理进行了分析,计算结果与相关实验和理论结果吻合较好.结果表明:燃油对高速弹丸侵彻油箱的动力学过程影响很大,其作用主要体现在吸收更多弹丸的动能并将其转化为与燃油接触箱体的变形能,这往往会带来箱体整体性的破坏,在储油容器的结构强度设计时必须加以考虑.     

水深对机枪密封式膛口流场影响的数值分析

为了探究水深对水下机枪密封式膛口流场的影响,文章运用流体计算软件FLUENT,结合用户自定义函数(UDF)和动网格技术,对12.7 mm滑膛式机枪在1 m、50 m和100 m水深条件下的密封式膛口流场进行了数值分析。计算结果表明:随着水深增大,弹丸初速降低明显而膛压略有升高;弹丸膛外行程在不同水深条件下均满足指数函数规律;弹丸水下运动过程中,速度衰减随着速度降低而加快;水深越大,膛口流场激波膨胀区域越小,马赫盘位置离膛口越近,膨胀区头部温度越高而速度越低;200μs时刻,随着水深增大,燃气射流在越过马赫盘后温度出现峰值次数减少。由此可见,水深对水下机枪密封式发射内弹道结果和膛口流场的影响具有一定规律。     

某型舰炮补供弹过程的Petri网描述

为了实现某型舰炮补供弹过程的计算机仿真,以便于对炮手进行科学的模拟训练,基于Petri网理论研究了该炮补供弹过程的建模问题.在对补供弹过程进行了分析与构建了补供弹过程Petri网结构的基础上,将Petri网的变迁与具体操作相关联,与真实操作相一致,建立了基于Petri网行为模型,并对其作了详细的说明.该模型为进一步研究补供弹过程的仿真打下了理论基础.     

模拟弹对火炮适用性试验研究

模拟弹出炮口后即开始破碎，因而在靶场试验中无法测量其初速平均值，只能以最大压力平均值为标准选择装药，这就可能会造成火炮发射率降低的问题，从而影响模拟弹的推广使用。本文提出了模拟弹适用于火炮的基本要求．叙述了火炮后坐速度曲线的测量原理和方法；通过对火炮后坐速度曲线的分析，认为火炮最大后坐速度主要取决于弹丸初速平均值。改变装填条件可以改变火炮后坐过度曲线，当火炮使用模拟弹和制式弹射击时的后坐速度曲线一致时，其发射率也一致，这样，模拟弹就适用于火炮，可以代替制式弹对火炮和随动系统进行考核试验。     

船体分段焊接变形仿真

船体分段在焊接过程中产生的焊接变形会使船体结构强度降低,然而精确预测和控制焊接变形是个难题.文章提供了准确预测焊接变形的固有应变等效载荷法.这种方法运用有限元法结合固有应变理论以及实验结果对焊接变形进行分析:引入简化的弹-塑性分析杆-弹簧模型,通过分析得到固有应变受焊接区域约束度及最高温度分布情况的影响;将固有应变转化为等效载荷,应用弹性有限元分析求得整个结构的焊接变形.计算结果与LEECH计算及实验结果吻合较好.