弹体头部形状对穿甲爆破弹穿甲性能影响的仿真

为给某穿甲爆破(Armor Piercing High Explosive, APHE)弹优化设计提供参考,运用ANSYS/LS DYNA对某小口径火炮穿甲爆破弹以不同着角、不同着速侵彻不同厚度均质钢靶板的过程进行仿真,得到弹丸穿靶过程中的速度变化规律以及穿靶后的形态、存速和剩余动能等.仿真结果表明：对弹体头部形状和尺寸进行优化设计可以提高弹丸的穿甲性能,其中将弹体头部改为截锥形,弹丸穿靶后剩余动能提高5.3％;弹体头部形状对弹丸穿甲强度也有影响,其中尖锥形最差,截锥形最优;随着着角的增大,弹丸剩余动能越来越小,当着角达到65°时会出现跳弹现象.     

某杀伤弹与某子母弹弹道一致性设计

为进行某杀伤弹与某子母弹弹道一致性设计,通过FLUENT对弹丸外流场进行数值仿真,获取相关的气动力参数.用仿真结果进行阻力特性分析和射程估算,根据分析结果进行设计方案调整并进行试验验证,结果表明调整方案满足设计要求,说明采用数值仿真方法设计弹丸气动外形是有效、可行的.     

高速旋转弹丸外弹道仿真研究

现代战争中,精确打击是大势所趋.将大量常规弹药改造成灵巧弹药.使其具备精确打击能力是一种经济有效的方法.在高速旋转弹丸的设计改造过程中.需要获取外弹道数据.通过实验方法获得这些数据可行但不经济,相比之下.通过计算机仿真获得这些数据要方便、经济、有效的多.在分别建立了高速旋转弹丸的质点和刚体外弹道模型的基础上.利用Matlab进行仿真,得到了所需的外弹道数据.仿真结果与相应实验结果进行比较,验证了模型、参数和算法的可靠性.     

基于FLUENT的微型修正弹药气动特性仿真

研究微型修正弹药的的气动外形结构优化设计问题.由于传统的气动力参数计算方法,计算新型修正弹的气动力参数会造成大的误差,不利于弹道参数计算和飞行稳定性校核.针对上述问题,提出采用计算流体动力学软件Fluent对修正弹进行非结构化网格划分,利用密度基显式求解法,对修正弹在不同攻角、不同飞行马赫数下的气动力进行了仿真计算,得到了修正弹药的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律,以及弹丸表面的压力分布和来流速度分布,并对仿真结果进行分析.结果表明,计算所得气动参数符合修正弹外弹道学规律,较好地模拟了弹丸跨音速时的飞行状态,可以为微型修正弹药的制导外形设计提供依据和参考.     

基于FLUENT的弹丸外流场数值仿真

为优化弹丸结构设计,用FLUENT Gambit建立某弹丸外流场数值仿真模型并生成网格,通过FLUENT对弹丸外流场进行数值仿真以获取相关的气动力参数．用仿真结果进行的稳定性分析和射程估算结果与试验结果基本一致,说明采用数值仿真方法设计弹丸气动外形有效可行,仿真结果可为方案设计提供参考．     

弹药温度场仿真结果的影响因素分析

温度是影响弹药命中精度的关键因素之一,所以一些弹药试验中存在弹药的保温问题.弹药保温过程中弹药的温度场变化可以通过仿真的手段得到.本文通过对仿真过程分析,找出影响弹药温度场仿真结果的几个因素,结合各因素特点分别设计了其对结果影响大小的检测方法,并分别对不同网格大小、有无接触热阻、不同材料参数值和不同几何结构的模型进行了...     

常规弹药转速测量时频分析方法研究

常规弹药智能化改造过程中面对的高过载、高转速的恶劣环境使得传统的速率陀螺无法正常工作,因此可以在惯性测量组合中用磁传感器代替速率陀螺来测量弹丸转速。以仿真的单轴磁传感器输出信号为研究对象,分别采用峰值检测、过零周期检测、短时傅立叶变换和"滑动窗口"Chirp-z变换四种时频分析方法提取弹丸转速,对结果做误差分析,得出精度最高的转速提取算法。     

弹道修正弹滚转角辨识和误差分析

弹道修正弹药的滚转角度是必不可少的重要参数,通过三轴正交磁强计测量弹丸旋转时的地磁场数据,根据B2AC椭圆估计方法,将旋转弹丸内的磁场按照椭圆轨迹进行拟合.在有章动角情况下,根据旋转尾翼弹丸在直线段的飞行特性,通过建立的模型计算弹丸滚转角度,采用弦长比例和章动角幅值为系数进行补偿.数值仿真分析表明,所提出的改进方法在复攻角平面不同方向上的蒙特卡洛仿真计算,能够得到比较满意的误差结果,在给定条件下,误差基本在弹丸实际使用的允许范围内.     

弹体毁伤机场跑道的数值仿真

论述了用基于AUTODYN的动力学分析有限元程序对弹体毁伤机场跑道靶板过程进行数值仿真.阐述了数值仿真模型的建立,以及利用数值模拟技术,实现了毁伤过程中弹体的变形与靶板的破坏状况可视化,同时对仿真结果进行了分析,并进行了实验验证,仿真结果与实际情况基本相符.并且还分析了不同打击条件下弹体对机场跑道靶板的毁伤情况.通过对弹体毁伤机场跑道过程的数值仿真,为开展弹药的毁伤效能评估以及准确预计机场跑道的抢修任务和保障力量准备提供数据支持.     

弹丸膛内发射全过程仿真方法研究北大核心

针对弹丸在炮膛内发射过程的非线性、高度耦合、大变形等极限状态的问题,合理确定和处理了弹丸与火炮身管的材料本构模型、摩擦和接触,建立了完全符合真实尺寸和发射状态的有限元仿真模型,实现了弹丸在火炮膛内发射全过程的仿真分析。并将仿真结果与真实的火炮射击试验结果进行了对比,验证了有限元仿真模型和仿真结果的正确性、有效性和精确性,计算结果稳定可靠,为火炮身管、炮弹的设计以及弹炮匹配性分析提供了一种有效的有限元分析方法。     

一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法

针对目前常规弹药弹体研究领域角位移参数大动态和高精度的测量需求,提出了一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法,并设计了相应的角位移传感器.采用感应线圈获取弹体大转速动态范围内切割地磁场的信息,通过边沿检测和脉冲计数相结合的自适应闭环频率跟踪测量算法测量弹体旋转过程中的实时角位移参数信息,并采用周期清零的方式,消除累积误差.半实物和实物仿真试验结果表明:该角位移传感器不仅能够测量大动态范围内的角位移,拓宽测量范围从600°/s~36000°/s,而且完全消除了测量过程中的累积误差.测量误差小于0.220%,累加误差最大只有0.2°/s,实现了对弹药弹体角位移参数的实时、高精度测量,在姿态测量和地磁导航等应用领域具有一定的工程应用价值.     

精确制导弹药实体及其效应模型设计

为解决精确制导弹药作战仿真进程中存在的语义异构、共享薄弱等问题,提出了一种基于本体工程的弹药实体及其效应模型。通过对精确制导弹药及其毁伤效应模型化的系统描述,提出了制导弹药本体的含义要求,给出了制导弹药领域本体的设计思路与构建方案,确立了精确制导弹药领域本体体系;根据制导弹药丰富的领域本体共享基础,工程化设计精确制导弹药仿真模型,并应用于军事工程防护结构抗制导炸弹毁伤效应仿真实验,为实现基于本体的制导弹药实体及效应知识管理奠定了基础。     

反装甲弹可视化仿真系统的研究

为了展示弹道计算数据所表现的内容和相互关系,把握过程的整体演进,发现其内在规律,开发了该弹的可视化仿真系统;对可视化仿真系统开发作用意义和基本过程进行了分析,运用面向对象技术建立了仿真系统的概念模型和系统设计模型,并对图形空间坐标变换进行改进和优化,以满足实时可视化仿真的需求;最后,通过参数改变和利用OpenGL图形接口动态实时渲染图像,实现可视化仿真系统.     

低碳金属板对带攻角侵彻弹体的动态响应仿真分析

为提高水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻防护设计水平,采用LS DYNA仿真分析45钢Tayler杆撞击效应,并与试验结果进行对比分析,验证仿真分析方法的正确性。仿真分析圆柱形弹体斜侵彻和带攻角侵彻低碳金属靶板,认为弹体斜侵彻低碳金属板时的侵彻能力比带攻角侵彻时的侵彻能力差,且随着斜侵彻角度增加,弹体侵彻能力急剧下降。研究结果为水面舰船结构抗半穿甲弹侵彻设计提供思路,改变弹体姿态比改变弹体的攻角更有效。     

某航空兵场站机载弹药保障仿真研究

航空兵场站机载弹药保障的要素和环节众多,且相互影响、相互制约,通常采用计算机仿真对这类系统效能进行定量评估。本文对某航空兵场站机载弹药保障的力量构成、保障过程和特点进行了分析,并将其抽象为一个离散事件系统,建立了涵盖任务下达与执行、保障对象、保障资源以及保障过程等要素的建制单位离散事件仿真模型,并在此基础上开发了仿真系统。应用表明,该仿真模型运行正确、可靠,为某航空兵场站机载弹药保障效能评估提供了有力的分析工具。     

基于ANSYS/LS-DYNA的弹体侵彻钢板研究

弹体结构强度和引信强度的设计是弹体对硬目标的侵彻实验中需要研究的一个重要课题,然而通过侵彻的原型试验来进行设计耗费巨大;针对这个问题,在理论分析的基础上,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行模拟仿真,通过与实弹测试结果对比可知:仿真模型所得速度时间历程结果中的速度参数值与实弹测试时的遥测结果相近,而作为侵彻过程的重要的被测参数:加速度--时间曲线来说模拟所得加速度值与实测加速度信号值也相吻合,从而实现了可以在低成本的基础上为弹体的结构强度和引信强度的设计等提供设计依据.     

基于压电传感器的零点漂移改善电路的研究

针对弹药发射及侵彻过程中高速大量程冲击信号的测量需求,设计了一种基于电荷传感器的高冲击弹载侵彻加速度测量电路,解决了常规弹载记录仪在侵彻过程中压电传感器因高过载而产生的严重信号值零点漂移的现象;通过对压电传感器的零点漂移现象的机理分析以及推导电荷转换等效电路中零点漂移电压的相关表达式,提出在前端采集的调理电路中用晶体管与运算放大器搭建了加推挽电流放大级的电荷放大器的方案,增强电路驱动能力,加快压电传感器放电速度;改善电路可替代例如小波分析等事后处理数据消除零点漂移的算法,在信号源头处解决零点漂移现象,并且实现在FPGA中搭建FIR滤波器对信号进行滤波,去除机械结构共振与传感器安装谐振造成的信号失真现象,满足测量常规弹药侵彻过程高过载连续动态特性的实时性测量,对研究这类工程问题的人员实现对测量电路改进具有指导意义。     

远程高速弹丸目标运动及红外辐射特性研究与应用

针对光学测量装备在远程高速弹丸目标跟踪测量过程中存在的跟踪测量难题,对弹丸目标的运动特性、红外辐射特性进行了研究分析,采用计算机仿真飞行弹道曲线、飞行表面温度随时间的变化曲线,得到给定条件下目标辐射度随时间的变化曲线,获得了满足试验测量需求的弹丸目标特性;通过仿真测量和半实物仿真测量等方式将研究成果应用于试验工程,在弹丸测量方案制定、装备跟踪性能评估等方面发挥重要作用,提高了试验成功率;研究成果可推广应用于其他类型目标的测试测量试验,具有较好的实用价值.