前级装药侵彻混凝土靶板的仿真和实验研究

根据串联战斗部前级装药的特点,设计出了4种结构的聚能装药。利用有限元软件LS-DYNA对半球罩、大锥角罩、双锥罩聚能装药和球锥罩的射流成型和对混凝土靶板的侵彻进行了数值模拟,并对结果进行了对比分析;然后,通过试验对球锥罩装药进行研究,所得结果与模拟结果一致。结果表明：球锥罩装药对混凝土靶板侵彻深度和孔径都比较合理,适合做双级串联随进战斗部的前级装药。     

双层复合罩罩顶过渡弧半径对侵彻结果的影响

为了研究成型装药双层药型罩射流的形成过程,应用非线性分析软件LS-DYNA对成型装药条件下的双层药型罩射流进行了数值模拟,分析了成型装药双层药型罩在不同罩顶过渡弧半径条件下对射流特性参数的影响.结果表明:成型装药条件下,双层罩不同罩顶过渡弧半径对射流的特性有不同程度的影响,合理调整罩顶过渡弧半径有助于改善射流性能,在工程上有一定的指导意义.     

破甲弹药型罩参数对射流性能影响的有限元分析

为了研究破甲弹药型罩参数对射流性能的影响,从而得到良好的射流性能.应用ANSYS/LS-DYNA仿真分析软件,在破甲弹药型罩不同壁厚及不同锥角的情况下,对破甲弹药型罩压垮、射流拉伸、侵彻等过程进行数值仿真计算,同时分析其对射流性能的影响.结果表明:在药型罩不同壁厚及不同锥角的情况下,射流的性能会受到不同程度的影响.合理调节药型罩的关键参数,从而得到关键参数与射流性能之间的规律,为之后的药型罩设计及改良提供依据.     

药型罩参数对爆炸成形射流性能影响的有限元分析

为了得到良好的射流性能,采用ANSYS／LS-DYNA仿真分析软件,在药型罩不同壁厚及锥角的情况下,对破甲弹药型罩压垮、射流拉伸、侵彻等过程进行数值仿真计算,同时分析其对射流性能的影响,寻得药型罩的关键参数与射流性能之间的某些规律,为之后的药型罩设计提供依据。     

灰关联分析聚能装药药型罩对射流性能的影响

通过数值模拟研究药型罩参数对聚能射流成形性能的影响,利用LS-DYNA软件计算出24种关于小锥角型药型罩形成射流的不同方案。其中药型罩材料、壁厚、锥角是影响射流成形性能的主要因素,应用灰色系统理论对所考虑的因素进行分析。建立了各个因素与射流性能之间的灰关联度矩阵,利用关联度矩阵指导了聚能装药战斗部结构进行优化设计。     

螺旋推力对震源药柱装药效率的影响

简要分析了螺旋推力对螺旋螺带式震源药柱装药机装药效率的影响,根据装药机装药原理,提出了二次螺旋推进观点,建立了动力学模型,并选取螺旋结构、螺旋桨叶转速、物料密度及其粘度性能等与装药效率相关的因素进行描述,并对螺旋推力的表达式进行简要分析。通过装药试验研究,优化了装药机工作时相关工艺参数,同时也验证了在一定的优化条件和工艺参数下,装药效率会有最佳值:单发震源药柱(2kg)所需装药时间均值为27.4s。研究结果揭示了螺旋推力和装药效率的关系,完善和发展了二次螺旋推进在装药机结构设计中的应用,提高了单套设备的装药效率,为民爆行业相关企业带来丰厚的利润,具有重要的意义。     

基于行星齿轮传动的串联弹性执行器传动结构及动态分析

串联弹性执行器存在着齿轮减速器的游隙,工作范围有限等问题.基于此,本文提出将行星齿轮结构应用于串联弹性执行器中,该结构可以最大程度地减少弹性执行器运动中的反冲力.通过对本文设计的基于行星齿轮传动的串联弹性执行器动态力学模型进行分析,验证了该机构的有效性.     

聚能破甲战斗部药型罩不同形状锥顶对射流影响的数值模拟

为研究锥形药型罩不同形状锥顶对聚能射流的影响情况,采用非线性动力学软件ANSYS/AUTODYN-2D,分别对主体部分锥度、厚度和母线长度相同的平顶、圆顶、尖顶三种不同锥顶药型罩的聚能破甲战斗部进行了射流成型及对多层间隔靶侵彻的数值模拟。得到了三种锥顶战斗部及对应射流的主要特性参数以及不同战斗部对多层间隔靶的侵彻开孔规律和抗干扰能力。为聚能破甲战斗部的设计、相关研究以及实际中的加工生产提供借鉴和参考。     

工业CT检测中弹壁厚度对装药均匀性测量结果的影响

利用工业CT技术检测弹体轴向装药均匀性以及弹壁厚度变化对测量结果的影响, 对比了同一模拟装药样件装配在不同壁厚的模拟弹体内时CT相对密度测试结果的差异, 并分析了弹壁厚度对装药CT相对密度值的影响. 结果表明, 对于弹体外径约100 mm、 内径约90 mm的样品, 弹壁厚度每增加1 mm, 同一装填材料的CT值数据随之增加约1%左右. 因此, 为检测弹体轴向(即上段、中段、下段)装药密度均匀性, 在工业CT设备穿透能力范围内, 不用测出装药的绝对密度, 只需检测上、中、下各个部位的装药CT值, 并减除弹壁厚度变化量对CT值产生的影响量, 通过比较上、中、下各个部位装药最终的CT值就可获得弹体轴向装药的密度均匀性.     

串联补偿装置对高压输电线路保护的影响

灵活柔性输电系统是现代电力系统为寻求新的快速控制手段优化对系统参数的控制需求而提出的交流输电系统。固定串联补偿装置作为FACTS系统中常采用的主要潮流优化设备,其在系统中的运用带来了诸如电压与电流反向、系统谐振现象等系列问题,针对串联补偿高压输电线路的故障特性进行深入研究及分析,希望对串联补偿高压输电继电保护方案的优化有所帮助。     

串联节点刚度对隔振系统传递率的影响研究

目前针对动力机械隔振系统传递率的研究主要集中于隔振器本身刚度或阻尼对系统的影响,但在部分实际应用的隔振系统中,阻尼减振器作为独立元件,其端部节点的刚度对隔振系统传递率有着不可忽视的影响。为了讨论阻尼减振器的节点刚度对动力机械隔振系统传递率的影响,采用理论分析与实验验证相结合的方式,对其进行了研究。研究结果表明:在一个质量、隔振器刚度和减振器阻尼都一定的系统中,当动力机械设备工作在低频共振区时,随串联节点刚度增大,传递率明显下降,串联刚度大于一定值后,传递率趋于稳定;当动力机械激励频率远高于固有频率时,随串联节点刚度减小,传递率明显下降。研究可为变刚度隔振系统提供理论依据,也可为应用于隔振系统的减振器性能优化设计提供参考。     

间隙对串联槽轮机构消除柔性冲击的影响研究

采用合适的串联槽轮机构理论上可以消除柔性冲击,但实际工程应用中圆销与轮槽间会不可避免地存在间隙。为了研究串联槽轮机构中独立的两级销槽间隙对整体机构消除柔性冲击的影响,首先利用ADAMS软件建立含有销槽间隙的串联槽轮机构模型,仿真并分析得到销槽间隙对串联槽轮机构输出槽轮运动特性的影响机理。其次设立对照组分析独立的两级销槽间隙对输出槽轮的运动特性的影响。结果表明含销槽间隙的串联槽轮机构虽然可以消除柔性冲击,但销槽间隙引起的碰撞冲击对输出槽轮的角加速度影响更大;初级槽轮机构的销槽间隙较末级槽轮机构的销槽间隙对末级槽轮角加速度峰值的影响灵敏度更大。对串联槽轮机构的实际使用提出指导意见:在加工精度一定时首先保证初级槽轮机构有能使机构正常工作的最小间隙。     

后锥角对串联空化腔室的空化特性的数值研究

针对串联式空化腔室的空化强度和效率存在的问题,展开了对其影响较大的后锥角β值的数值研究,为今后的空化腔室设计提供理论依据。采用Mixture多相流模型,以及k-?两方程湍流模型,在Fluent软件中仿真模拟后锥角β值连续变化的多种串联空化腔室流体域模型,抽取分析计算结果中的压力,速度及空泡体积分数的云图,进而研究后锥形角β值对空化流场的影响。研究结果表明:在后锥形角β值取15?附近能够获得强度相对较高的空化现象;产生空泡体积的大小、负压力的区域大小以及沿中轴线维持恒定速度的能力三者成正相关关系;后锥角β值直接影响着空化流场的分布情况,决定着最终喷射到工件表面的作用范围。     

结构参数对波形弹簧承载特性的影响

波形弹簧在航空航天机械密封等精密且紧凑的结构中发挥着重要作用。除刚度和弹簧力外,恒刚度极限、给定压缩量下的最大等效应力和最大径向变形等承载特性也影响着波形弹簧性能。采用接触非线性求解方法,分析外径、波厚、波宽和波高等结构参数对承载特性的影响。为了设计方便,提出并推导最大径向变形量的计算公式,利用试验和数值分析验证公式准确性。采用正交分析方法,得到承载特性的敏感因子。研究结果表明,恒刚度极限随着外径、波厚的增加而增加,随着波宽、波高的增加而减小;最大等效应力大小随着波宽、波厚的增加而增加,随着外径、波高的增加而减小;最大径向变形量随着外径的增加而减小,随着波高的增加而增加。     

爆炸抛撒方式对FAE近场抛撒影响的数值模拟研究

建立单点中心抛撒二次起爆型云爆战斗部,以及多点径向辅助抛撒二次起爆型云爆战斗部数值计算模型,应用LS-DYNA软件对这2种抛撒方式的二次起爆型云爆战斗部进行云爆剂近场抛撒数值模拟,得到了不同位置观测点的最大压力值和最大速度值,以及在100μs内速度随时间变化曲线。     

表面结构对纳米级气膜稀薄流域分布的影响

磁头与磁盘的特征高度目前已经下降到纳米量级,在此微小间隙下,气体表现出明显的稀薄效应特征。建立适用于纳米间隙下的控制方程,并根据方程特点采用特殊处理方法成功对控制方程进行数值求解,采用数值分析和实验方法分析表面结构变化对稀薄流域和磁头飞行姿态的影响。研究结果表明：在纳米级气膜润滑间隙下,采用逆 Knud-sen 数来划分稀薄流域比仅从特征膜厚高度方面考虑更合理;负压型磁头的主要工作区间在滑流区和过渡区,且过渡流域所占比例要明显高于滑流区域。稀薄效应最大的区域不是在气膜厚度最薄的磁头尾部,而是在压力突然下降且气膜较薄的阶梯过渡区域;磁头 U 型气垫、尾端两侧浅台阶和中间台阶结构变化会影响气流流向,从而影响压力分布,使得稀薄流域也跟随发生变化。     

后级叶片安装角对轴流通风机性能的影响研究

针对后级叶片安装角对轴流通风机性能的影响,采用流体力学仿真的形式进行建模分析。选定后级叶片的安装角变化范围为±3°,对轴流通风机建立计算域模型,并对风机的静压效率及静压值进行模拟分析。结果表明,较小的后级叶片安装角适合于小流量的工况,较大的后级叶片安装角有利于提高轴流通风机高效运行的范围,适用于多工况的应用。     

后热温度对1000MPa级高强钢焊缝组织与性能的影响

采用GHS90高强焊丝为填充材料对1 000 MPa级工程机械用高强钢进行熔化极活性气体保护(Metal active gas,MAG)焊,并对接头进行250℃、480℃、600℃保温2 h的焊后热处理。通过拉伸试验、显微硬度测试、光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫面电镜(Scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)及电子背散射衍射(Electron back-scattered diffraction,EBSD)观察不同热处理温度后的焊缝微观组织及力学性能进行对比研究。结果表明,随后热温度从250℃升高到600℃,接头抗拉强度从1 014.5 MPa降低到934.5 MPa;焊缝平均冲击吸收能量从66 J降低到24 J;随后热温度升高,焊缝板条组织粗化,碳化物析出长大且连续分布是导致焊缝韧性降低的原因之一;同时焊缝有效晶粒尺寸变大和大角度晶界密度降低也是导致其韧性降低的原因。     

VC对微米级Ti(CN)基金属陶瓷微观结构和力学性能的影响

VC对于制备微米级的Ti(CN)基金属陶瓷,能够起到控制Ti(CN)晶粒长大的作用,并且能够使烧结体中晶粒粒度分布变得均匀。在液相烧结过程中,由于瓦尔德熟化效应使Ti(CN)晶粒长大,Ti(CN)晶粒的长大又分为连续长大和不连续长大。关于VC的抑制机理,目前还没有明确的结论,但有三种比较有代表性的说法:吸附机制、溶解机制和偏析机制。随着VC添加量的增加,Ti(CN)基金属陶瓷的抗弯强度呈现先升后降的趋势;VC的加入使材料的硬度减小。     

焊后冷却时间对X80级抗大变形管线钢焊接粗晶热影响区组织的影响

利用Gleeble-3500型热力模拟试验机研究了焊后冷却时间(t8/5)对X80级抗大变形管线钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)组织的影响。结果表明:当t8/5大于1 000s时,CGHAZ组织主要由铁素体和少量珠光体组成;当t8/5在300～60s时,CGHAZ组织以粒状贝氏体为主;当t8/5为15s时,CGHAZ组织主要是板条贝氏体;当t8/5≤3s时,CGHAZ组织则以马氏体为主。