子母弹橡胶管燃气抛射模型及其数值计算

子母弹橡胶管燃气抛射是一种比较理想的抛射技术,文中描述了子弹的抛射过程,建立了子弹抛射的数理模型,应用工程计算软件MATLAB进行编程计算,并对结果进行了分析.     

水下炮内弹道分析与数值仿真

为提高火炮在水下发射的初速,水下炮炮口设有挡水板,发射时挡水板改变了膛内弹丸的受力状况。通过水下炮发射时弹丸膛内的受力分析,考虑射弹前方压缩空气形成的激波压力,结合经典内弹道理论,建立了水下炮内弹道模型。以某口径水下炮发射为例进行了数值仿真,得到水下炮的膛压和速度曲线,与传统火炮对比,变化趋势基本一致,但膛压略有增大,初速有所减小;仿真还得到水下炮弹前激波压力曲线,仿真结果与实验结果吻合。     

多级重接炮的数值仿真与优化物理设计

重接炮是一种利用磁力线重接来推动发射体的电磁炮,发射体受力正比于电感梯度与回路电流平方的乘积。基于重接式电磁发射电路方程和运动方程,并结合发射装置的实测参数,建立了发射体运动过程的数值仿真模型。针对多级发射中由于发射体速度过快而造成加速不充分和发射效率下降的问题,提出了多级发射的优化物理设计原则,该原则按照发射体速度确定各级回路电流的振荡周期,继而确定各级电容器组的电容值和初始电压值,配合使用触发真空开关( TVS)作闭合开关,利用其特有熄弧性能,可以显著提高发射体逮度和发射效率。     

炮钢铣削力正交试验与数值仿真

炮钢是一种重要的兵器材料,为提高炮钢的加工精度及表面质量,对切削条件与铣削力的影响规律进行研究。采用正交试验法探讨了各种因素对铣削力的影响规律,建立了铣削力仿真模型,得出了炮钢切削深度、切削速度及每齿进给量等3个切削参数的铣削力经验公式,在加工中心上利用9257B型三向测力仪测量切削力信号,并用数值计算的方法给出相同的铣削力分布数值。结果表明：该铣削力仿真模型准确,试验数据可信。该研究方法可为金属切削理论、材料的切削加工工艺性能和优化切削工艺性能等研究提供一定的参考。     

爆炸变形式定向战斗部的数值仿真研究

用二维FCM、EPIC－2D与三维DYNA－3D非定常弹塑性流体力学程序,仿真研究了在爆炸变形式定向战斗部中成形与定向药非对称、非同步起爆条件下的起爆延时,安全隔爆,爆轰驱动壳成形,破片的抛射控制与定向增益等技术关键问题;从理论上论证了利用爆炸变形的定向驱动原理解决破片沿周向定向增益难题的可行性;给出了应用该原理设计战斗部时应遵循的原则。     

基于LS-DYNA计算结果的破片战斗部虚拟打击仿真

为了完整描述破片战斗部打击轻装甲目标的全过程,建立了破片战斗部打击仿真系统.该系统实现了基于LS-DYNA计算结果的动态破片场生成,使用射击迹线仿真模型确定了破片的飞行弹道,采用THOR模型分析了目标的侵彻毁伤.该系统使用标准C++和glut库进行程序编译,实现了虚拟打击仿真的三维漫游显示.以某战斗部为例进行了算例分析,并与试验进行了对比,结果表明,仿真与试验的破片着靶总数基本一致,但在分布上有一定的差别;利用该系统进行战斗部设计和评估能够减少靶场试验次数和降低试验费用.     

二级轻气炮内弹道过程数学建模及数值仿真

根据二级轻气炮的发射特点,采用经典内弹道模型描述药室里火药燃烧状况和活塞运动,同时采用一维非定常可压缩流动模型描述轻气室里的气体流动状态和弹丸运动,并通过活塞的运动状态将两者耦合,从而建立起二级轻气炮发射过程的内弹道数学模型;以某30 mm／120 mm轻气炮为基本计算模型,运用四阶Runge-Kutta法求解药室方程,运用二阶MacCormack格式求解轻气室方程,通过两部分的交替计算,实现二级轻气炮内弹道过程的数值仿真,为二级轻气炮的参数设计和发射性能的提高提供了理论依据。     

基于数值仿真的面杀伤战斗部对面目标成爆弹量计算方法

基于目标网格分割和数值仿真建立了面杀伤战斗部毁伤目标成爆弹计算方法,分别完成了不同目标分割网格大小、仿真次数对计算精度的影响分析研究,结果表明该方法具有比较好的收敛性和计算效率,并对目标分割网格大小不敏感.     

抛射起动压力的计算方法

抛射起动压力对子弹抛射速度、抛射最大压力和抛射药燃烧结束点位置有较大影响,是抛射内弹道设计与仿真需重点考虑的因素之一。鉴于此,文中研究了弹体与弹底采用螺纹连接的子母类弹丸的抛射压力计算方法,给出了抛射起动压力的理论计算公式和基于试验的工程算法,实验表明,该方法与实际十分吻合,为未来相似弹丸抛射内弹道的设计提供了理论依据。     

弹丸战斗部空爆回声传播时间计算及其在

时间引信工作时间和自毁型引信自毁时间靶场射击试验时的空爆光信号测试受天气条件制约较大,为此有必要研究空爆回声测试方法.根据炮兵标准气象条件和标准大气关于大气温度沿高度的分布假设,以及声速与温度之间的关系,通过积分给出了弹丸战斗部空爆回声传播时间的计算公式,以此为根据结合外弹道学基本方程即可给出弹丸空爆回声与引信工作时间或自毁时间的对应关系,用于引信工作时间或自毁时间测试.与试验结果对比表明,所得出的公式是正确的,可用于引信技术实践.     

端盖对FAE燃料抛撒影响的数值模拟

分析了FAE燃料抛撒的影响因素,阐述了端盖的材料与厚度影响燃料抛撒的理论依据,运用AUTODYN软件对FAE装置燃料近区的抛撒进行了数值模拟研究;结果表明：端盖的材料与厚度,材料的屈服强度和厚度越大,对燃料的轴向抛撒限制效果越好,有利于燃料的抛撒。     

云爆装置初始作用过程数值模拟

为了研究云爆装置结构对云雾形状的影响,应用流固耦合算法对其初始的作用过程进行了模拟计算;得到了壳体的变形速度分布规律、壳体最初破裂位置、时间及破裂形状等.模拟结果与试验得到的云雾初期形状相吻合,通过模拟计算能够预示该结构产生的云雾形状,可为云爆武器的结构设计提供参考依据.     

基于量纲分析的FAE爆炸场云雾膨胀半径的计算

利用爆炸相似律和量纲分析法,导出FAE爆炸场云雾膨胀半径的函数关系式,通过实验数据分析,运用最小二乘法给出了较为精确的云雾半径拟合方程,为爆炸规律的进一步研究和爆炸威力的评价提供依据.     

中心装药起爆方式对FAE 影响的仿真研究

为提高燃料空气炸弹的释能效率,研究中心装药的起爆方式对燃料空气炸弹爆炸威力的影响。建立1点、2点、5点起爆方式的仿真模型,运用AUTODYN软件,对中心装药起爆过程中的最大压力和最大抛撒速度进行仿真计算,并对爆轰波传播过程进行分析。仿真结果表明:在3种起爆方式中,2点起爆能够形成扁平状火球,作用区域更广;2点起爆的峰值可以达到其他2种起爆方式的2倍左右;2点起爆和5点起爆情况下的燃料抛撒的速度比一点起爆可提高19%。     

炮射云爆弹射击效能分析

为提高炮兵指挥员科学运用云爆弹精确筹划火力的能力,需先摸清其射击效能。通过分析炮射云爆弹的作用机理与特点,构建营、连和单炮射击误差模型、典型目标模型和毁伤概率模型,计算出在不同射击单位发射不同弹药消耗量的情况下,对地堡群目标的可达毁伤程度。结果表明：3种射击单位对目标的毁伤概率均随弹药消耗量的增加而增大,近似呈线性关系。该分析对于炮兵指挥员及其指挥机关精确筹划火力、科学运用弹药和正确进行火力分配具有重要借鉴价值。     

中心装药起爆方式对FAE燃料抛撒的影响分析

为了获得尽可能理想的燃料抛撒效果,运用AUTODYN软件,就三种不同起爆方式对燃料空气炸药燃料近区的抛撒进行了数值模拟。结果表明,中心装药起爆方式即爆轰波传播方向对燃料抛撒将产生显著影响,其中一端起爆方式最好,能够使燃料抛撒得最均匀。     

截锥型战斗部斜穿靶数值模拟研究

利用动力有限元程序LS-DYNA对截锥型战斗部的斜穿靶过程进行了数值模拟，分析了穿靶速度、角度、材料性能以及导弹前舱段对战斗部斜穿靶性能的影响。由此提出，可以从增加战斗部材料的强度、韧性和改善战斗部过靶时的姿态等方面来提高截锥型战斗部的穿靶性能，同时还指出设计中应考虑导弹前舱段给战斗部穿靶带来的有利影响。     

曲率半径对聚焦战斗部影响的数值仿真

针对侧表面曲率半径对破片聚焦战斗部飞散规律的影响,对不同曲率半径的预制破片聚焦战斗部的形成 及飞散过程进行数值模拟。应用数值模拟的方式,构建聚焦战斗部有限元模型,给出了不同曲率半径下预制破片形 成聚焦带的过程,通过破片飞散分布及速度分析,找出曲率半径对破片速度、破片密集度的影响规律。仿真结果表 明：侧表面曲率半径越大则破片初速越大,破片密集度降低;随着曲率半径的增大,破片速度的增长率逐渐减小。 该计算结果可为预制式聚焦战斗部的设计提供参考。