某大口径枪械内弹道挤进时期的数值仿真与分析

针对线膛枪管内膛与弹丸的复杂结构以及高度非线性的挤进过程,求解了弹丸挤进时期的弹底压力,采用多软件综合仿真的方法,建立了枪管和弹丸的高精度有限元模型,模拟了弹丸的挤进过程。分析了弹丸挤进过程所受应力、变形量的时空演化规律,展示了弹丸上膛线刻痕的形成过程,获得了弹丸嵌入阻力变化规律的仿真结果。通过计算并比较弹丸嵌入阻力不同拟合公式的可决系数,获得了弹丸嵌入阻力的最优拟合公式。所得结果为内弹道起始问题的研究、枪管内膛结构设计提供了理论参考。     

30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度,然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性,研究了30Cr2MoV新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征,结果表明：随着淬火温度（850~1 050 ℃）升高,碳化物溶解越多,回火时二次硬化相析出动力越大;在950 ℃温度（略低于MC型碳化物全固溶温度）淬火时,奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大,冲击功保持较高水平（107 J）;在950 ℃温度淬火后回火时,随着回火温度（600~700 ℃）升高,M₃C型碳化物不断溶解,M₂C型碳化物逐渐析出,M₇C₃型碳化物在略小于650 ℃时开始析出,MC型碳化物含量几乎不变,碳化物总量减少约14%;在600 ℃、625 ℃和650 ℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂;625 ℃温度时解理断裂原因可能是在625 ℃温度回火时M₃C型碳化物向M₂C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。     

超高射速武器低后坐力技术研究

超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器，射速高，后坐力大，要考虑设计合适的减后坐力装置，使武器后坐运动达到合理程度，实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况，建立了武器后坐运动的动力学模型，分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算，得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明，射速越高，武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。     

自润滑弹头壳用钢摩擦行为研究

为减轻身管內膛磨损,提高身管寿命,提出了采用销盘摩擦方式模拟弹头与身管內膛的摩擦行为方法。利用扫描电子显微镜和光学轮廓仪对销盘摩擦表面分别进行表征,研究了常用弹头壳用材和自润滑弹头壳用钢对磨Cr层的摩擦行为,并对自润滑机制进行了探讨。结果表明：弹头壳用钢在低硬度范围内（161~227HV0.2）,随着硬度的增加,室温摩擦系数缓慢降低（约11%）,700 ℃高温时摩擦系数则变化不大,说明通过改变硬度来减小摩擦系数的效果不明显;而在超低碳钢（223HV0.2）中添加S和Pb,可形成固体润滑剂硫化物和Pb,室温摩擦系数可降低约25%,700 ℃高 温时摩擦系数可降低23%~34%,有效地减轻了Cr层磨损。     

小角度扩展相关性近似算法分析

本论文提出一种在多天线MIMO信道相关性建模中小角度扩展近似理论算法,并应用于分析MIMO系统性能。分析中分别对三种不同角能量分布情况下的空间相关性研发快速近似计算法,并同时提出双模(Bi-Modal)角能量分布情况下的近似运算。通过分析这些新方法的近似效率,可以得到计算简单、复杂度低、而且符合实际的MIMO相关信道矩阵,对系统级的快速高效计算法的研究和系统级的评估以及误差分析具有重要的意义。     

利用ANSYS软件实现某武器发射平台振动模态分析

文中根据模态分析理论．建立了某武器发射平台的模态分析模型．采用ANSYS软件提供的Block Lanczos法，对该武器发射平台的模态进行了计算．得到了该系统的振动动力特性（固有频率、振型），从而为深入研究该系统的振动机理及振动抑制技术提供了理论依据。     

混杂复合材料身管热膨胀系数的预测模型

热膨胀系数直接影响复合材料身管射击时热应力的大小。由于混杂复合材料组分多、结构复杂,因此预测其热膨胀系数难度较大。为预测某轻量化武器身管径向热膨胀系数,采用间接法,分别基于特征体单元模型和微观力学模型进行了计算,并将计算结果和实测值进行了对比研究,提出了一种预测混杂复合材料热膨胀系数的有效方法。     

分段缠绕复合材料枪管温度场的数值模拟与实验研究

为解决复合层合枪管散热性差,射频受到限制的问题,将分段缠绕技术应用于复合材料枪管的制造;按照特定的射击规范对分段缠绕复合材料枪管的温度场进行了数值模拟与实验研究,将其与复合层合枪管进行了对比.计算结果表明,复合材料最高温度为313.4 ℃,低于复合材料的工作温度.分段缠绕技术可以有效地解决复合层合枪管的缺陷,有很好的工程应用前景.     

某机枪枪管內膛损伤特征

为了探明某机枪枪管损伤特征,分析其失效机制,开展了寿命射击试验。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、内窥镜和量规对枪管内膛表面进行观察和测量。结果表明,从枪尾至枪口Cr层主要损伤方式为由剥落向磨损转变,根据这个特征,寿终枪管沿轴向可分为剥落区、过渡区和磨损区。从剥落区至磨损区,膛线起始损伤从阴线逐渐向阳线转变。剥落区和磨损区的损伤速率均较高,而过渡区的损伤速率相对缓慢。在剥落区,射弹量为全寿命的27%时阴线出现大块Cr层掉落,射弹量为全寿命的55%时Cr层已完全剥落。在磨损区,射弹量为全寿命的7%时阳线导转侧已发生明显磨损,射弹量为全寿命的7%增至14%时内径从12.69 mm升至12.75 mm.     

某大口径轻武器射流噪声的小波分析与数值模拟

针对某带膛口制退器的大口径轻武器射流噪声问题,在实验研究和数据分析基础上,对膛口噪声的气动特性进行探究。利用小波分析方法对实验测得的噪声数据进行分析,将膛口冲击波与膛口脉冲噪声的波形加以区分;采用计算流体力学与计算气动声学耦合算法对膛口噪声进行数值模拟,并将测点位置的噪声数值模拟结果与实验结果进行对比分析,验证该计算方法的可行性;分析了膛口制退器内的激波分布及带膛口装置的膛口噪声场指向性分布。研究结果表明：膛口噪声成分复杂,频带宽且声能较高,膛口制退器引起膛口周围流场的侧向分流,从而影响膛口噪声的指向性分布。