侵彻过程中螺纹连接结构的应力传递仿真分析

针对侵彻弹的螺纹连接结构,利用有限元方法分析其在侵彻过程中受到冲击过载作用时的动态响应。基于ANSYS/LS-DYNA对螺纹连接结构在垂直侵彻过程中受到轴向冲击过程的数值仿真,得到了螺纹连接结构的轴向和横向应力,还得出了螺纹间的碰撞力以及碰撞形成的附加过载。通过分析仿真结果,了解了侵彻过程中螺纹连接结构在受到动态冲击载荷作用时的应力传递过程。     

弹引系统膛内动态特性研究

目前，我国引信设计使用的火工品性能参数都是静态测定的结果，而引信设计需要的是火工品的动态性能参数，采用试验建模与理论建模相结合的方法，研究了弹引系统膛内动态特性，设计加工了试验弹，对它进行单点激励单点响应的锤击模态实验，绘制了弹引系统传递函数，相干函数，实频及虚频图，识别了固有频率，阻尼等低阶模态参数，建立了弹引系统的试验模型；在试验模型的基础上进行理论建模。用试验模型验证和修正理论模型，得到了更     

面向终点效应的弹引系统虚拟设计技术及应用

提出了全新的弹引系统研究模式,即面向终点效应的弹引系统计算机虚拟设计体系．重点研究了其中的关键技术,如终点效应数值仿真技术,并将该虚拟技术应用于弹引系统设计的实际算便,结果表明了该技术体系的新颖性、实用性和有效性．     

基于薄层单元模型的弹体与引信系统螺纹连接参数确定方法

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一,直接影响着弹体与引信系统振动响应特性。针对现有数值仿真手段难以准确表征螺纹连接的问题,提出用薄层单元模拟螺纹连接的有效方案,结合理论与试验研究建立薄层单元材料参数的确定方法。基于螺纹连接弹性模型与薄层单元理论推导出薄层单元的材料参数;将薄层单元材料参数传递到有限元模型中进行建模,通过螺纹管以及弹体与引信系统模态试验对薄层单元模型的计算结果进行验证。结果表明：与不同螺距及不同旋合长度螺纹管模态试验结果比较,薄层单元模型计算误差最大为5.11%;与节点融合建模方式比较,弹体与引信系统采用薄层单元建模方式进行计算后,前3阶模态频率最大误差从17.72%下降到2.54%.     

基于薄层单元法的弹体与引信系统螺纹连接模拟参数识别

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一,针对现有动力学数值分析手段无法准确表征螺纹连接问题,提出利用薄层单元模拟螺纹连接的解决方案,并建立基于试验结果对薄层单元材料参数识别的方法。开展管螺纹模态试验研究,分析激励力幅值与螺纹松、紧连接状态对模态频率与频率响应曲线的影响,将薄层单元方法应用于管螺纹仿真计算中。结果表明：螺纹松连接状态相比紧连接状态受非线性因素的影响更大;激励力大小对螺纹松连接的测量结果影响更大;与节点固连建模方式进行比较,采用薄层单元仿真计算之后,模态频率最大误差从26.66%下降到1.35%.     

炮口螺纹结构形式与其强度关系实验研究

炮口制退器作为炮身的一部分,用于减小后效期中火药燃气对后坐部分的冲量,它通过螺纹结构和身管口部连接。炮口制退器受力环境和受力过程非常复杂,不同的螺纹连接形式对其连接强度和炮口制退器的连接可靠性影响重大。通过实验方法研究了螺纹圈数、螺纹根部过渡圆角半径与螺纹承载能力的关系,描述了实验过程,给出了实验结果。     

螺距对引信内腔封口螺纹连接强度的影响

针对引信内腔封口连接螺纹强度设计特别是螺距优选问题,对机械设计理论中螺纹应力的计算公式进行推导,提出了考虑到引信连接螺纹端头倒角、允许崩落长度和允许止量规适当进入等情形时引信内腔封口螺纹连接强度的计算方法。该方法在分析螺纹牙所受应力时仅需考虑与螺纹直径、螺距和连接长度相关的应力系数,使得计算过程简洁方便,计算结果准确可靠。结果表明:螺距对螺纹强度影响较为敏感,在不考虑螺纹制造误差和连接长度一定且有限的情况下,尽可能选用较小螺距有助于提高强度。螺纹强度校核时仅需考虑弯曲强度和剪切强度而不必校核挤压强度。就螺纹牙所受应力而言,螺纹牙所受剪切应力接近弯曲应力的一半。由于传统引信螺纹零件强度校核时未考虑弯曲强度,也未考虑螺纹牙受力不均、引信通用制造规范允许有螺纹牙崩落和止量规适当旋入等情形,致使螺纹连接强度计算结果过于冒进。     

空空导弹撞击目标时的引信环境仿真分析

以某小型空空导弹打击直升机为背景,对空空导弹与目标相撞时的引信环境进行研究.利用ANSYS/LS - DYNA工具,对空空导弹在不同着速、不同碰击姿态下对直升机不同典型要害部位的碰撞情况进行数值模拟计算,对碰撞过程中应力波和过载在弹体内的传递,及其对引信系统的影响等动力学特性进行了探讨研究,为惯性敏感触发装置的强度校核...     

基于有限元分析的螺纹连接强度设计技术研究

通过对螺纹连接强度的研究,确定适用于航空航天等对轻量化具有较高要求领域的螺纹连接优化强度设计方法。采用有限元分析方法对螺纹牙的强度校核进行了仿真分析,通过提取螺纹牙的接触力获得了螺纹连接的承载力分布规律,为传统螺纹强度计算中的旋合圈数提供了新的解决途径。     

压缩空气弹射系统内弹道特性

为分析压缩空气弹射系统内弹道特性,以压缩空气弹射装置为研究对象建立弹射过程内弹道数学模型。通过数值计算,分析发射阀全开时间、发射阀最大流通面积和低压室初始容积对内弹道特性的影响规律。结果表明：发射阀全开时间越短,弹射总时间越短,弹体出筒初始速度越高,弹体过载也越大;在一定范围内,随着发射阀最大流通面积增大,弹射总时间变短,弹体初速度增高,弹体过载变化越平缓,但发射阀最大流通面积对弹体最大过载影响较弱;低压室初始容积对弹射行程和弹体出筒初始速度影响较弱,对弹射初期弹体过载影响较大。     

引信铝合金连接螺纹咬死预防措施

针对引信铝合金连接螺纹在装配和拆卸过程中出现的咬死问题,提出了预防措施。首先从铝合金螺纹咬死机理出发,分析了影响螺纹咬死的因素,然后从设计、加工和装配的角度提出相应的预防措施。利用这些措施对预防引信连接螺纹咬死进行了实验验证,实例表明:提出的预防措施可有效降低螺纹发生咬死的可能性。     

螺纹连接预紧力在机载发射装置中的应用

螺纹连接在产品中普遍采用，螺纹连接的预紧力对装配产品的性能有较大影响。介绍了预紧的重要性，通过受力分析给出螺纹连接的最大预紧力、最小预紧力和适当预紧力的计算方法。对几种常用控制预紧力的方法进行比较后，结合实际选择了扭矩拧紧法，给出拧紧力矩的计算方式。最后汇总列出几种常用螺钉的适当预紧力和拧紧力矩。     

爆磁压缩电磁脉冲弹引战配合分析

为了提高爆磁压缩电磁脉冲弹作战使用效能,根据该弹定向辐射特点,分析了爆磁压缩电磁脉冲弹定向辐射引战配合特性,建立了电磁脉冲弹引战配合的数学模型,给出了控制电磁脉冲弹引信最佳起爆时刻的数值计算方法.通过数值优化分析,给出了弹目交会参数对定向辐射天线对准精度的影响曲线.仿真图像表明,俯仰角参数对辐射天线对准精度影响最大.研究结论可为电磁脉冲弹攻击参数的计算和战术使用提供理论依据.     

侵彻战斗部-引信系统动力学建模与仿真

为揭示侵彻过程中引信电路模块的动态响应机理,将机械振动理论引入侵彻过程理论分析与计算,提出一种简化的侵彻战斗部-引信系统动力学模型。以侵彻战斗部-引信系统的载荷传递关系为基础,基于多自由度弹簧-质量-阻尼系统建立模型的动力学微分方程;通过谐响应分析确定固有频率、阻尼比等动力学参数,并采用数值积分的方法预测不同侵彻工况下的响应特性;从系统幅频响应特性的角度分析响应特性与传统经验公式解有很大差异的原因。与谐响应分析结果、火炮试验实测过载信号的对比分析表明：提出的动力学模型能准确、快速地预测战斗部、引信在侵彻过程中的响应特性;考虑轴向振动后,侵彻战斗部表现出明显的振动放大特性与周期振荡特性,而且是影响引信电路模块响应特性的首要因素。     

过载自动驾驶仪分析研究

对过载自动驾驶仪的固有特性进行了研究.通过数学推导得出尾舵控制导弹过载自动驾驶仪具有非最小相位特性,仿真结果证明也是如此.过载自动驾驶仪是典型的0型系统,存在稳态误差.稳态误差与导弹速度、加速度反馈回路增益、弹体开环气动增益及舵系统增益有关,而与角速度反馈回路增益无关;主反馈回路可提供一定的相位超前,这有利于设计舵机伺服系统.     

配用弹底引信的弹丸-引信系统发射强度有限元分析

为设计及膛炸原因分析提供参考，应用有限元分析软件ANSYS对配用弹底引信的某小口径高射炮多用途弹丸-引信系统进行了弹塑性静力学分析，给出了引信与弹体连接螺纹分别为M26和M25时弹丸-引信系统在最大膛压作用下的应力分布状况，并讨论了危险区域。正常弹道环境下连接螺纹为M26和M25的弹体和弹底引信强度均能满足发射安全性要求。引信与弹体连接螺纹由M26减小为M25后，由于引信体底部也相应加厚．故弹丸-引信系统能承受的最大压力增大了约7％。     

过载自动驾驶仪分析研究

对过载自动驾驶仪的固有特性进行了研究．通过数学推导得出尾舵控制导弹过载自动驾驶仪具有非最小相位特性，仿真结果证明也是如此．过载自动驾驶仪是典型的0型系统，存在稳态误差．稳态误差与导弹速度、加速度反馈回路增益、弹体开环气动增益及舵系统增益有关，而与角速度反馈回路增益无关；主反馈回路可提供一定的相位超前，这有利于设计舵机伺服系统．     

弹药侵彻混凝土过载性能的数值模拟

通过建立弹靶系统,分析侵彻模型及弹体内部炸药所受冲击载荷的动态响应,旨在揭示弹药在侵彻混凝土冲击环境下的过载特性,进而运用ANSYS/LSDYNA模拟软件,采用相应的弹药以及靶板数学模型,对弹药侵彻一定强度混凝土靶板进行了仿真计算,分别得出了弹体与内部炸药的过载曲线.并将弹体的过载曲线与Forrestal模型进行对比,仿真结果表明,弹体过载曲线峰值及总体趋势与该模型吻合较好.而且进一步预测了弹内装药的过载特征,说明模拟结果具有较高的可信度,可为同类弹药侵彻混凝土的过载特性方案设计提供参考.     

独立冗余保险系统规范谱计算

本文以某引信冗余保险系统为研究对象,通过规范谱计算,就弹引系统以45°姿态向混凝土、沥青、土壤、钢板介质倾斜坠落的冲击环境进行综合评价,并进行了典型化信号分析,为引信安全性设计和检测提供理论依据.     

引信经典后坐保险机构对过载时间的响应特性

为了优化设计引信后坐保险机构的保险和解除保险性能,应用刚体动力学理论和仿真软件ADAMS、LS-DYNA分析了引信经典弹性后坐保险机构和刚性后坐保险机构对不同后坐过载作用时间的响应特性,得到了不同后坐过载时间下两类后坐保险机构解除保险时间响应;两类后坐保险机构不同的解除保险时间表明两类保险机构对相同后坐环境响应特性不同;过载作用时间影响保险机构解除保险正确性;在后坐过载系数较大时,弹性保险机构和刚性保险机构均可能解除保险;在后坐过载系数较小时,无论过载作用时间如何变化,刚性保险机构均不能解除保险,而在过载作用时间较长时弹性保险机构会出现解除保险情况;因此,针对不同后坐过载作用时间应注意正确选择引信保险机构的类型。