防弹玻璃动态力学响应规律及抗弹性能研究

采用霍普金森压杆对防弹玻璃进行动态压缩实验,分析其破坏机理和防护机理,并通过靶试试验研究PVB夹层防弹玻璃的抗弹性能。结果表明：玻璃的压缩强度随应变率的增加而增大,但压缩失效应变随应变率的增大而减小;胶层可以有效提高玻璃的动态失效应变,使玻璃的吸能能力大幅提高;玻璃的动态强度随试样厚度的增加而提高,动态失效应变随试样的横截面积的增加而升高;玻璃在冲击载荷下出现大量裂纹并粉碎破坏,需要消耗大量能量作为表面能,从而能够有效消耗子弹的能量;PVB夹层防弹玻璃具有较强的防弹性能,且当迎弹层较厚时弹坑深度较浅。     

闭孔泡沫铝压缩行为的有限元仿真

用DEFORM-3D有限元软件对闭孔泡沫铝的压缩行为进行模拟,探讨不同孔隙率和孔径对压缩力学特性的影响,研究孔隙率、孔径对能量吸收和吸能效率的影响。结果表明:在准静态条件下,闭孔泡沫铝的压缩过程存在线弹性阶段、塑性平台阶段和致密化阶段;闭孔泡沫铝的抗压缩能力、吸收能力随着孔隙率的减小而增强;当孔隙率为50%,孔径分别为1.0、2.0、3.0 mm,孔径对闭孔泡沫铝的压缩性能和吸能性能影响不大;将理想吸能效率曲线和吸能效率曲线结合可以选择合适的缓冲材料,并发挥其最好吸能特性。     

装甲钢动态性能与抗弹性能关系研究

对四种不同回火状态的603、675、685装甲钢进行了一维压杆动态压缩和剪切性能实验.通过对各种状态装甲钢动态力学性能的测试和分析,并结合这些材料模拟靶式的实验结果,建立了材料的动态压缩屈服强度与侵彻深度之间对应关系,最终选定装甲钢动态压缩屈服强度作为表征装甲材料使用性能的参量.     

无人机高逼真动态组合模型设计与仿真研究

近年来随着武器装备的不断现代化,无人机已广泛的应用到各种军事行动当中。为提高无人机地面操控手的训练逼真度和沉浸感,必须采用新方法、新手段使模拟训练尽可能的贴近实战。无人机高逼真动态飞行组合模型是无人机飞行模拟器的基础与核心,文中介绍了无人机模拟训练系统的设计方案和无人机高逼真动态模型的建立方法,系统采用Simulink/Aerosim工具箱构建了两种典型无人机的动态飞行仿真模型,通过Simulink模块化方式可以大大缩短系统的开发周期,提高系统开发的效率,并为无人机高逼真模拟训练器的研制奠定基础。     

电铸镍药型罩的微观组织及力学特性研究

采用电铸法制备镍药型罩,利用X射线衍射仪、扫描电镜研究电铸镍药型罩的微观组织,通过拉伸试验研究电铸镍药型罩的力学特性。结果表明:在无添加剂时,随着电流密度的增大,晶粒尺寸变大;加入添加剂后,晶粒细化,可得到超细晶镍药型罩。脉冲电铸制备的药型罩表面光滑,晶粒尺寸约为500 nm。电铸镍药型罩中存在强烈的<100>丝织构,电铸参数的改变对镍药型罩织构影响较小。力学特性研究表明其屈服强度为256 MPa,伸长率可达7.4%。断口形貌观察发现电铸超细晶镍的断裂属于延性断裂。     

减小开槽管型药柱残药率的研究

研究残药率可以减少甚至消除残药,达到固体火箭发动机装药最大程度的利用,有实际应用价值。基于解析式方法,导出开槽管型药柱残药燃烧面积及残药率的计算公式,分析并总结残药的燃烧规律,给出开五、六、七槽管型药柱残药燃烧规律的算例。研究结果表明:端面弧槽半径与槽长的取值越大,残药率越大,且随着取值的增大,残药率的增长幅度越小;槽深与残药率呈近似线性关系,当槽深的取值越小,残药率越小。     

纯铝中间层的Al/Ti钎焊接头微观组织及力学特性

采用纯铝中间层和Zn-Al钎料实现了TC4钛合金和2A12铝合金的非真空刮涂钎焊。借助扫描电镜和能谱分析等测试手段,分析了接头的界面组织结构、界面反应产物。借助电子万能试验机对室温抗拉强度进行了测试。结果表明:TC4钛合金和2A12铝合金的连接接头成形良好,钎焊接头Ti侧界面产物仅有一种金属间化合物TiAl3相;试样接头均断裂于Zn-Al钎料中,钎焊温度为420℃,最高抗拉强度可达到201 MPa。     

Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究

利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg41Nd5和Mg24Y5组成;经固溶处理,共晶组织完全溶入基体,仅残余方块相Mg24Y5;再经时效处理,晶内弥散析出大量β″和β′相,有效强化了合金,对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为292、215 MPa和4%;随着拉伸温度的提高,峰时效态合金的强度逐渐降低、伸长率逐渐增加,室温断裂类型为解理断裂,而250℃的断裂方式表现为准解理断裂。     

钛合金板抗12.7mm穿甲燃烧弹倾角效应试验研究

采用12.7 mm穿甲燃烧弹对水平厚为25.5 mm的Ti-6Al-4V钛合金板进行倾角效应试验,以研究钛合金板倾角对其防护能力的影响。采用等重钢总穿深的方法考核其抗弹性能。结果表明:钛合金板抗小口径枪弹(12.7 mm穿燃弹)倾角效应的基本规律呈现正效应,对于水平厚为25.5 mm的钛合金板,其跳弹角为62°。     

ICP-AES法测定不锈钢中铌

采用盐硝混酸加少量氢氟酸溶解样品,酒石酸络合铌,硼酸络合过量的氟离子,用ICP-AES测定不锈钢中铌。系统的条件试验证明,不锈钢中的共存元素不干扰铌的测定,故校准曲线不必进行基体匹配。通过对标准物质的多次重复测定,方法的相对标准偏差小于2%,相对误差也小于2%,证明方法的精密度和准确度均佳。     

刀具仿生技术的研究进展

仿生学可以为提高刀具的耐磨性和工作效率提供良好的借鉴思路。从形态仿生、构形仿生和材料仿生3个方面总结仿生技术在各类刀具设计中的应用,介绍各种仿生刀具的生物体原型、仿生特征以及仿生刀具的应用领域和效果。刀具的仿生设计涉及刀具的几何形状、涂层以及刀具的表面结构,刀具的应用领域包括机械加工、地质与空间勘探以及与人们生活相关的轻工机械等领域。讨论仿生刀具的特征,分析存在的问题,并展望了刀具仿生技术的研究方向。     

海绵橡胶非线性静动态力学特性和本构关系

针对海绵橡胶的物理特性展开了准静态单轴压缩实验和分离式Hopkinson压杆动态压缩实验,得到海绵橡胶材料的应力-应变曲线,并对材料的应变率效应及材料的变形和破坏特性进行深入分析,在此基础上给出材料的动静态本构关系。结果表明:海绵橡胶材料在准静态加载下,应变大于0.3时,应力-应变曲线才开始偏离坐标轴,表现出非线性特征;在冲击载荷下,海绵橡胶的应变率效应并不明显。     

变形温度和程度对ZK60镁合金组织和力学特性的影响

借助平面压缩实验、力学特性测试及微观组织分析,研究变形温度(260,300,340,380,420℃)和变形程度(等效塑性应变:0.80,1.59,2.07,2.38,2.65)对均匀化处理(420℃×12 h)ZK60镁合金组织和力学特性的影响规律。研究表明:在相同变形量下,随变形温度上升,ZK60镁合金抗拉强度先增加后减小,合金的伸长率先增加后减小,最后又上升;随变形量的增加,ZK60镁合金的抗拉强度和伸长率先增加后减小。等效塑性应变为2.07,获得比较细小的等轴晶粒,使合金的强度和伸长率大幅提高。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明:pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

灵巧弹药缓冲减震性能试验研究

为了有效解决高性能灵巧弹药的防护包装和缓冲减震问题,文中采用了不同密度、不同结构的泡沫塑料,在运输、振动、冲击和跌落环境条件下,有针对性地进行了高性能灵巧弹药在非缓冲或缓冲状态下作用在产品上的加速度响应值试验研究。研究结果表明,弹药的体积密度与加速度响应值在相同的环境试验条件下,体积密度大的产品加速度响应值小,体积密度小的产品加速度响应值大。     

战斗部动爆冲击波存储测试方法研究

针对动爆冲击波压力场分布不均、伴随有高速破片、爆点位置不确定等问题,提出了动爆冲击波测试方法。进行战斗部毁伤模拟船舱火箭橇动爆测试试验,研究了传感器测点的布设、综合触发方式等动爆现场测试的关键技术。结果表明动爆冲击波在舱室内传播是不均匀的,高动能和反射超压破坏了冲击波超压场的分布,速度分量的方向冲击波超压值大大增加。     

一种新的图像质量评价方法

文中提出了一种基于邮戳的图像质量评价方法,该方法通过对邮戳的设置,在原始图像未知的情况下,仍然可以对制导图像的质量进行较为准确的评价,提高了图像质量评价的准确性和实用性。仿真实验表明该方法能较好的反映人的主观感受,解决了传统图像质量评价方法对原始图像的苛刻要求问题,这使得在无法获知敌方区域准确图像的情况下,也可以在一定程度上提高攻击的有效性。     

拉姆导弹总体构型设计分析

分析旋转导弹在锥形运动条件下的控制策略,使之既可用于调整弹体姿态,又可用于控制锥形运动幅度,得出拉姆导弹在构型上采用中立稳定及减小横向转动惯量的设计;利用矩形舵面与三角形舵面产生的涡旋所造成的不同气动光学效应对激光引信虚警的影响,分析拉姆导弹采用三角形舵面的合理性;借助于变质量陀螺方程,分析在主动段发动机尾喷口直径的大小对导弹自旋速度变化的影响,得出发动机尾喷口直径应与燃烧室内径相等的结论。     

45~#钢支座裂纹分析

对45#钢圆环套筒类支座零件进行调质处理时,发生多个零件圆环内壁出现裂纹。采用ICP光谱仪、光学金相显微镜及宏观特征等手段对裂纹特征进行分析。结果表明:该批零件因热处理淬火前锻造工艺控制不当,锻造温度高,达到该材料的过热、过烧温度,造成显微组织中非金属夹杂物沿晶界分布及混晶、晶粒粗大等缺陷,弱化了晶界,降低材料的强度和韧性;淬火过程中由于热处理残余应力的变化,在几何尺寸小、形变空间也小的内壁形成沿晶扩展的淬火裂纹。     

星形串联装药的设计方法

为提高火箭发动机装填系数,增大火箭射程,提出了星形串联装药的结构,给出了此装药的初始燃烧面、初始通气参量、体积装填系数与装药几何尺寸之间的数学关系,并根据某火箭发动机的装药参数,计算了星形串联装药内弹道特性参数。设计及计算结果表明,星形串联装药能增大发动机装药量,降低通气参量,提高发动机总冲、推力等。