外弹道设计中的弹重最优化问题求解

本文求解了外弹道设计中两个基本而重要的弹重最优化问题,还重新确立了“合理弹重”的概念与判据。两个问题是:给定最大射程X_m,求使膛口动能E极小的最优弹重q~*;给定膛口动能E,求使最大射程X_m极大的最优弹重(?)。本文用定理形式揭示了所述问题的规律性与解法,解算出了相应的特征值表,使问题得到了完善解决。     

超高速弹外弹道特性技术综述

简要介绍了目前超高速弹外弹道研究的现状，对该弹在超高速下的一些气动力、外弹道特性作了简要分析，对今后应加强开展的研究内容提出了一些建议．     

弹丸外弹道优化设计初始点的选取

在弹丸外弹道优化设计中,需对优化设计变量赋于初始值.初始值选取得如何,对整个优化计算所耗机时、迭代点收敛到哪个极值点上等等,影响很大.该文对初始值的选取原则、选取方法等作了讨论,所得结果也可作为对弹丸主要结构参数选优的预估.     

小口径尾翼脱壳弹外弹道优化设计

对小口径尾翼脱壳穿甲弹结构参数在飞行弹道上对空气动力特性、外弹道特性的相互影响作了分析，建立了飞行弹道上对主要结构参数进行气动力、外弹道一体化优化设计的数学模型，利用空气动力与外弹道数值计算和最优化方法进行求解。通过对某小口径火炮尾翼脱壳穿甲弹优化设计应用表明，优化设计后的脱壳穿甲弹主要性能优良，优化设计收到了很好的效果。     

机枪双头弹外弹道运动及其匹配分析

描述了机枪双头弹外弹道过程。根据机枪双头弹两个弹头的运动特点，提出了机枪双头弹头外弹道质点弹道模型，并将计算结果与试验结果进行了比较，通过对机枪双头弹两个弹头的质量匹配进行分析，提出了能合理解决双头弹由于初速差异所带来的中远距离穿透威力差异问题的方法。     

大气环境温度对底部排气弹外弹道影响初步研究

着重从弹道的角度，通过大量的计算，分析了大气环境温度对底部排气弹外弹道性能的影响，解释了１５５ｍｍ底部排气弹最大试验射程夏季近、冬季远的现象，得出了一些有益的结论。     

鸭式防空修正弹气动外形-修正弹道优化设计

为使鸭式布局防空炮弹在较短飞行时间内获得较大的弹道修正量并保持飞行稳定,分析了炮弹气动外形参数在飞行弹道上对气动特性及有控弹道特性的影响.以某鸭式布局防空修正弹为例,依据炮弹飞行阻力小、弹道修正能力强以及飞行稳定性良好的设计要求.建立了该类炮弹的气动外形一修正弹道综合优化设计模型,通过气动力工程计算、有控弹道数值计算和复合形寻优,对优化数学模型进行了求解,算例结果表明,该优化设计模型所用机时较短,优化结果能够满足预定的目标要求.     

基于Matlab的某型橡皮动能弹外弹道仿真研究

为了研究某型橡皮动能弹弹丸的运动特性,文中利用Matlab仿真软件对弹丸的运动过程进行仿真,通过对仿真结果的分析,得到了弹丸速度随时间和距离变化的规律以及弹丸在不同距离上对有生目标的作用效果,解决了弹丸的飞行动能受空气阻力和重力影响,不同射击角度弹丸飞行动能衰减也不一样的问题,验证了弹丸在初速度为100 m/s时能够满足15～ 50 m的有效作用距离指标,为下一步优化改进提供理论基础.     

火箭增程迫弹外弹道参数优化设计

建立了以推进剂质量为目标函数，并同时满足火箭增程迫击弹射程及密集度指标的数学模型，采用约束变尺度优化法，对火箭增程迫弹外弹道参数进行了优化设计，通过优化计算得到了满足设计指标的最小推进剂质量，发动机点火时间，发动机工作时间及发动机质量系数参数值，将对火箭增程迫弹的初步设计具有参考价值。     

基于神经网络的UHMWPE复合材料防弹性能研究

提出了一种基于神经网络的弹道试验数据处理方法,建立了UHMWPE纤维复合材料防弹性能分析的BP神经网络模型,并基于模型研究靶板的面密度、弹片的入射速度、冲击方式等因素对材料防弹性能的影响。     

UHMWPE纤维层合板防弹性能数值分析研究

为研究UHMWPE纤维层合板的抗弹性能,将力学本构模型简化为面内"各向同性"模型和层间"节点力"模型,利用Abaqus 6.9实现全部分析过程,并根据分析结果讨论UHMWPE纤维层合板的失效模式。研究表明:简化后的模型能够较好地模拟UHMWPE纤维层合板的抗弹过程;在立方体破片高速侵彻时,靶板表现出明显的3阶段破坏,弹体发生镦粗和侵蚀现象,剩余速度和靶板变形的凸包高度跟试验值较为一致。     

装甲钢抗弹性能数学模型研究

借助7.62mm穿甲燃烧弹测定了硬度40~53HRC、15mm厚Si-Mn-B装甲钢临界安全角,作为抗弹性能的表征值,测定对应靶板的力学性能,对抗弹性能与力学性能之间的关系进行研究。以临界安全角为因变量,靶板力学性能为自变量,利用人工神经网络和Turbo-Basic编写的多元逐步回归程序建立了Si-Mn-B装甲钢临界安全角与力学性能之间的数学模型,再通过模型预报,选择出最佳抗弹性能与力学性能之间的数学模型θ°=15.3189+8.1031×(dHB)-0.0049×(Rm)-0.0443×(Akv)+0.1214×(A),并得出了力学性能对抗弹性能的影响程度依次为dHB>Rm>Akv>A。     

高氮奥氏体装甲钢抗弹性能研究

研究氮含量为0.56%的不同厚度规格的高氮奥氏体装甲钢抗穿、破甲弹侵彻时的抗弹性能、冲击硬化、抗弹机理等现象,以防护系数的优劣作为评定依据。试验结果表明,高氮钢可产生明显的冲击硬化现象,具有优良的抗弹性能和综合性能,高的防护系数使其可作为优良的防护材料。     

预应力作用下复合材料层合板弹道极限响应数值研究

基于正交各向异性复合材料模型,通过施加合理的速度/固定边界条件建立带预应力的凯夫拉纤维增强复合材料层合板弹道冲击数值计算模型。通过试验结果与理论计算对比,验证和评估复合靶板数值模型的有效性及其弹道预测能力。在此基础上,研究不同预应力条件下复合靶板的弹道极限响应。结果表明:复合靶板弹道极限随预应力水平的增加呈"下降→增加→下降"的趋势。在低预应力水平下,复合靶板主要以面外分层损伤为主;在中等预应力水平下,复合靶板以面内拉伸损伤为主;在高预应力水平下,复合靶板出现体积损伤。     

面板厚度对陶瓷复合靶抗弹性影响的试验研究

在陶瓷靶前加约束面板,面板厚为1,2,2.6,3 mm。采用14.5 mm口径弹道枪发射14.5 mm穿燃弹进行靶试,比较不同厚度面板对靶板整体抗弹性能的影响。结果表明:随面板厚度增大,靶板整体防护系数下降;面板厚为1 mm,靶板防护系数最高,面板破坏状态为花瓣状形貌;面板厚为2,2.6,3 mm,面板破坏形貌为弹径大小的孔洞。对试验方案进行数值模拟,模拟结果与试验结果相一致。     

陶瓷约束效应对复合装甲抗弹性能的影响

在陶瓷复合装甲的制备中,陶瓷的约束工艺是影响陶瓷复合装甲抗弹性能的主要因素,合理有效的三维约束,能提高陶瓷复合装甲抗弹性能。探讨陶瓷形状、尺寸,复合胶强度,增强纤维排列、铺设,背板刚度等复合工艺要素对抗弹性能的影响。试验结果表明,采用优化约束工艺制备的陶瓷复合装甲板抗弹性能良好,并具有抗多发弹打击能力。     

Al2O3基陶瓷抗弹性能的研究

以添加ZrO2的Al2O3基陶瓷材料为研究对象,经过成分优化设计以及成型、烧结工艺优化设计,制备出性能高且稳定的材料;并采用模拟穿甲弹和破甲弹对装甲钢、几种陶瓷材料进行了对比试验,测定了防护系数;并分析了几种材料抗穿、破甲弹防护系数不同的原因。     

高硬度装甲钢抗弹性能及其机理研究

通过穿甲试验,研究装甲钢硬度与抗弹性能之间的关系;由弹坑解剖分析了装甲钢板穿甲破坏形貌以及弹坑表面的强化机理。试验结果表明:高硬度装甲钢抗弹性能好;装甲钢板为混合穿甲形式破坏;弹坑表面的变形带和相变带是由非常细小马氏体板条组成,其硬度非常高,远远高于装甲钢板的基体和淬火硬度。     

40CrNi2Mo钢中厚靶板的抗枪弹行为研究

利用卵形尖头弹丸垂直撞击40CrNi2Mo钢中厚靶板,观察不同弹速下钢板出现的损伤形貌,评定背面强度极限,分析了穿甲机制与抗弹性能的关系。结果表明,抗拉强度小于1 270 MPa时,钢板以塑性扩孔形式穿甲。利用两阶段塑性扩孔模型计算出的钢板塑性扩孔耗能与实验吻合较好。由于强度是影响塑性扩孔耗能的主要因素,因而钢板的抗弹性能随着强度升高而单调递增。强度进一步升高后钢板因产生与绝热剪切相关的损伤而失效,因而抗弹性能下降。