热冲击对钢质药筒力学性能影响分析

针对传统研究忽略温度影响的问题,研究高压和高温载荷对焊接钢质药筒力学性能的影响.使用LS-DYNA软件,建立焊接药筒的仿真模型,分析弹丸发射过程中热冲击对钢质药筒的影响.结果表明:温度对药筒残余应力的影响较大,尤其是对筒体,并对抽壳力也有一定的影响,使抽壳力增大约16％.该研究结果对钢质药筒研究有一定参考价值.     

舰炮抽壳机构抽壳过程仿真分析

针对舰炮抽壳机构的结构特点,建立了抽壳机构的有限元动力学仿真模型;得到了抽壳力随时间的变化曲线和药筒速度随时间的变化曲线;分析了抽筒模板位置变化对药筒速度的影响。分析结果表明,随着抽筒模板的下移,药筒速度会逐渐减小,下移幅度小于3mm时,药筒速度减小的幅度不大,不会影响抽壳效果;下移幅度大于3mm时,药筒速度大幅度减小,严重影响抽壳质量甚至无法抽出药筒;抽筒左右位置的的变化对药筒的速度影响较小,不会影响抽壳质量。     

楔式炮尾火炮改变抽壳速度方法的研究

由于药筒制造工艺的误差,每次火炮发射后药筒和药室间的摩擦力不同,使得抽壳阻力也不同,这会对抽壳速度有着不同的影响。以虚拟样机ADAMS为平台,建立了某大口径火炮的抽壳动力学模型,建模时采用三段函数的方法拟合药筒受到的摩擦力,研究药筒与药室间摩擦力对抽壳速度的影响关系。在此基础上研究了3种可以改变抽壳速度的方法,通过这些方法,可以找到合适的抽壳速度,既完成抽壳动作,又不至于使药筒速度过大,落到地面造成过大的反弹。研究结果可以为后期寻找最优抽壳速度提供一定的参考,为全炮动力学提供一定的借鉴。     

钢药筒末前伸再结晶加热后冷却速度对其成品药筒强度的影响

<正> 前言 我厂生产的某钢药筒是由深冲用优质碳素钢S15A制造的。它经三次引伸成型,末前伸为再结晶退火。 长期以来,一般认为对药筒强度起重要作用的是钢材的化学成分、末引伸冷变形程度及末前伸的退火温度,而对冷却速度却重视不够。 本文是通过某钢药筒的末前伸在相同温度加热,不同速度下冷却所得到的不同成品药筒的机械性能变化,来说明末前伸在A_(c1)附近加热后不同冷却速度对成品钢药筒强度的影响,并找出提高钢药筒强度的新途径。     

药筒射击时出现卡壳原因分析及测试方法

为判断火炮射击时出现卡壳现象的原因是药筒问题还是火炮问题,对卡壳原因进行分析,并对其测试方法进行研究。具体的测试方法为：先根据应变片测得电流大小,计算出抽壳力。当遇到卡壳时,再测出卡壳力的大小,将卡壳力的大小与火炮实际抽壳力的大小相比较,如卡壳力小于火炮抽壳力,则说明出现卡壳现象是火炮抽壳故障所致;反之,说明卡壳原因是因为药筒卡壳力过大所致。结果显示,该方法简单易行、操作可靠、数据准确,有重要的理论和使用价值。     

温度与抽壳效果的关系研究

基于弹塑性力学、运动接触理论及热力学理论,为了研究温度和开闩时机对抽壳力产生的影响,利用有限元分析软件ABAQUS建立了考虑温度影响下的抽壳计算模型,对某火炮的抽壳过程进行数值分析,得到了发射过程中的弹壳弹膛系统温度、应力及抽壳力随时间变化的规律,初步推算出添加温度影响因素后的抽壳力计算公式。结果表明温度的变化对抽壳时的弹壳弹膛应力分布和大小有比较明显的影响,因而控制抽壳时机可以有效减小抽壳力。     

环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响

为研究环境湿度对可燃药筒燃烧性能的影响,采用称重法得到了某抽滤模压型可燃药筒的吸湿特性;对不同环境湿度下吸湿饱和的可燃药筒进行了密闭爆发器实验,分析并讨论了环境湿度对可燃药筒的定容燃烧特性的影响规律。结果表明:该种可燃药筒具有较强吸湿能力,且随环境相对湿度增加,药筒平衡吸湿量增加,燃烧结束时间增长,最大压力以及火药力均降低,余容显著升高;环境湿度是可燃药筒燃烧性能的重要影响因素之一,保证一定的储存环境湿度有利于提高可燃药筒的内弹道稳定性。     

纤维增强组份对可燃药筒性能的影响

为研究影响可燃药筒强度和燃烧性能的因素,以聚丙烯腈纤维和自制含能纤维部分替换制式可燃药筒配方中的纸纤维组分,以抽滤模压工艺制备了3个配方的可燃药筒,分析并讨论了对药筒力学性能和定容燃烧性能的影响.与制式可燃药筒相比,加入聚丙烯腈纤维能提高可燃药筒的压缩力,但定容点火时间和燃烧结束时间延长,火药力下降;加入含能纤维能提高药筒压缩力和抗拉强度,同时使定容点火时间和燃烧结束时间明显缩短,火药力增大,有利于提高可燃药筒的燃尽性.     

某型小口径自动火炮抛壳动力学仿真分析

针对某火炮抽壳机构的结构特点,建立预抽壳完成后抛壳机构的动力学仿真模型,通过采用向后差分法 和相对坐标系运动方程进行动力学分析,讨论射频和射角改变时抛壳轨迹线的变化,得到了在射角固定、射频改变 时药筒的运动轨迹,以及射频固定、射角改变时药筒的运动轨迹。结果表明：在同一射角下,随着射频的增加,药 筒进入抛壳导槽的速度增加;在同一射频下随着射角的增大,抓壳臂给药筒在重力方向的分力越大,药筒到达抛壳 导槽的时间越短。     

小口径模压可燃药筒能量性能及燃烧性能研究

基于最小自由能原理,采用迭代法对小口径可燃药筒的能量示性数进行计算,用密闭爆发器和氧弹量热仪对计算的火药力、余容及爆热进行了验证,并运用最小自由能法与定容燃烧试验分析了含能纤维对小口径可燃药筒能量性能与燃烧性能的影响规律。结果表明:与试验测定结果相比,最小自由能法计算得到的火药力、余容与爆热的误差均小于5%,适用于可燃药筒的能量示性数的理论计算;含能纤维的加入可以有效提高可燃药筒的能量,有利于提高可燃药筒的燃烧速度,缩短燃烧时间,增加火药力,改善可燃药筒的燃尽性。     

大口径火炮抽筒故障分析

某大口径火炮的抽筒机构系统完成开关炮闩和抛筒的功能，在工作过程中，该机构系统有时会发生抛筒不顺利的情况，应用机械系统动力学分析软件ADAMS，建立了该机构系统的ADAMS模型，详细考虑构件间的摩擦，间隙和接触碰撞，建立了该机构系统的ADAMS模型，详细考虑构件间的摩擦，间隙和接触碰撞，研究了各种条件下的抽筒过程，分析摩擦，间隙和复进速度等参数对抽筒过程的影响，动画再现了抛筒故障的发生，提出克服故障的技术措施。     

基于弹性力学的枪弹拔弹力的理论计算

拔弹力是枪弹的主要性能指标之一,为了准确掌握枪弹拔弹力的数值,在弹性力学基本假设的基础上进行枪弹拔弹力的理论计算。对枪弹弹头与弹壳的结合处建立3种模型,根据拉梅(Lame)公式分别得到了3种模型的径向和环向应力,并结合3种模型在界面处的边界条件以及广义胡克定律得到结合压力与过盈量的关系,最后,根据压力与摩擦力的关系得到了拔弹力。计算结果表明：采用拔弹力公式计算得到的拔弹力与实验值比较,误差为8.9%,小于工程允许误差15%,证明该公式能够较为准确地计算枪弹拔弹力。     

模块装药快速烤燃特性的数值预测

为了研究模块装药的热安全性,基于可燃药盒材料和单基药的化学反应机理,建立了模块装药的二维非稳态烤燃模型。在外界升温速率为1～10 K·min~(-1)下,分析了模块装药的快速烤燃响应特性。结果表明,模块装药最初的着火位置均是在靠近可燃药盒内壁面左右两侧的单基药中,点火区为两个环形响应区。随着升温速率的提高,环形响应区将从单基药内向药盒内壁面方向移动,但外界升温速率的变化对模块装药点火位置的影响较小。在1,6,10 K·min~(-1)升温速率下,单基药发生烤燃响应的点火温度分别为458.2,453.9 K和455.7 K,与文献中实验所测得的点火温度(443～463 K)基本吻合。外界升温速率的变化对模块装药发生烤燃响应的点火温度影响较小,但随着升温速率的提高,模块装药发生烤燃响应的点火时间呈指数型衰减。     

回冲装置传动机构优化设计

针对连杆驱动的回冲装置无法满足多品种弹壳制造的问题,设计一种新型回冲装置传动机构。根据弹壳 回冲工艺要求,深入分析回冲滑块的运动机理,构建共轭凸轮驱动机构的数学模型,给出新型回冲装置的设计实例, 并对该新型装置的回冲滑块构件进行运动分析。分析结果表明：该装置能更好地满足回冲工艺要求,有效地降低回 冲力对弹壳底部的冲击作用,满足单机设备生产多型号弹壳的需求。     

毁伤过程中弹板破坏机制的研究

研究了用93W?105模拟弹以1400m/s左右的速度侵彻四种回火状态的603、675、685钢装甲和弹体的破坏方式.研究过程发现,穿深、坑口和坑底直径都可以成为描述装甲钢抗弹性能的参数.另外坑口和坑底直径与材料抗弹性能有密切联系.研究中还发现,侵彻过程中钨合金穿甲弹发生了绝热剪切,绝热剪切产生的高温可以使钨发生融化并使装甲发生过烧.用钢穿甲弹进行实验,钢弹也出现绝热剪切,这证实侵彻过程中弹体受到的破坏主要是绝热剪切.     

弹丸侵彻多层异质复合靶板中装甲钢变形细观和微观机理研究

为研究多层异质复合靶板中装甲钢排布位置,对其塑性变形微观机理及受力状态的影响规律,开展了不同结构方式复合靶板抗侵彻试验。基于金属材料学理论,对复合靶板中装甲钢弹孔塑性变形微观机理进行研究,分析了装甲钢弹坑表面硬度分布及组织演变规律,利用数值模拟研究弹丸侵彻装甲钢过程力学行为与变形机理的内在联系。研究结果表明：波阻抗匹配由高至低,弹丸冲击应力波在层间界面反射形成拉伸波,产生裂纹扩展,降低弹丸侵彻阻力;绝热剪切带内部受温度以及挤压载荷影响,产生高硬度细化马氏体晶粒,抑制塑性变形向内延伸;装甲钢背板强度及刚度越高,对装甲钢塑性变形产生位错运动的阻碍作用越强,有利于提高弹丸开坑阻力。