脱壳穿甲弹弹托分离二维数值模拟

采用TDV有限体积格式对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托脱落时的流场进行了数值模拟。由于流场极其复杂,为了适应其特性,采用弧长法进行贴体网格生成,经计算,得出的结果与风洞试验较吻合。     

超声速脱壳穿甲弹二维流场的数值模拟

脱壳穿甲弹发射时,脱落的卡瓣和弹体间的气动力效应将直接影响弹丸的飞行性能及威力。以脱壳超声速穿甲弹为原型,利用Fluent软件对弹丸脱壳过程进行了数值模拟,计算了此过程中弹丸和卡瓣的气动力参数,并对卡瓣与弹体成不同夹角时弹丸周围的流场进行了分析比较,可为相关研究提供重要数据。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹初始分离弹道仿真计算

基于动网格技术和六自由度方程,通过求解三维N-S方程,针对某尾翼稳定脱壳穿甲弹,重点计算了来流马赫数为3.015条件下弹芯与弹托连续脱壳的全过程,得到了在动边界影响下的流场结构图。该模拟清晰地反映了弹芯、弹托二者相互作用下流场变化过程,结果表明:该弹对应的脱壳时间为4.5 ms左右。该仿真为了解脱壳穿甲弹的连续脱壳过程及新一代高效弹托设计打下了基础。     

钨铀合金脱壳穿甲弹的应力分析

本文应用弹性有限元法,对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹丸组合体建立了比较可靠的计算模型。使用ASKA通用有限元程序,对弹丸发射时不同弹体材料的组合模型的位移和应力分布以及齿部载荷沿轴向的分布分别进行了计算。分析了钨合金和铀合金两种材料的不同性能对弹丸膛内受力的不同影响,提出了两者通用弹托时存在的问题。并结合产品的研制,分析指出了引起断弹的原因。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹的发射扰动

本文综述了国外APFSDS弹的发射扰动的实验研究成果.指出影响APFSDS弹精度的重要误差源是膛内效应、中间弹道效应的机械接触和气动力干扰.设想了两种脱壳方式V档米4罐氖翘拍谛BX驭lmax的贡献一般约为50%.改变弹的结构时应分别考虑这些误差源对δlmax的贡献的变化,从而才能得出正确的评价。给出了与实验较符合的误差源矢量合成并考虑相关的散布模型。     

尾翼式脱壳穿甲弹气动特性的一个计算方法

以二次激波膨胀波方法和源汇叠加解析解为主要方法，并汇集了一些其它计算方法，编制了一套计算超音速弹-翼组合体气动特性的计算方法。计算结果与风洞实验数据比较表明，轴向力系数相对误差在5%以内；法向力系数导数及俯仰力矩系数导数最大不超过15%，本方法计算的弹形范围较广，计算速度快，并具有合理的计算精度。特别对于板式尾翼的脱壳穿甲弹气动特性工程预测结果较好。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹发射过程振动分析

根据尾翼稳定脱壳穿甲弹的几何形状特点 ,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹三维振动分析有限元计算模型 .计算分析了某工程尾翼稳定脱壳穿甲弹的振动固有频率特性 ,得到了各阶振动的固有频率及相应振型 ;数值模拟了弹丸系统在共振条件下的振动响应 ;讨论分析了尾翼稳定脱壳穿甲弹振动特性对弹丸系统发射安全性的影响 ,为尾翼稳定脱壳穿甲弹的设计和事故分析提供一种工程方法     

关于脱壳穿甲弹弹托材料发展方向的探讨

穿甲弹从同口径到次口径、从钢质弹身材料到高密度钨、铀合金弹身材料的发展变化 ,使穿甲威力产生了两次飞跃。在长径比和弹身材料密度的进一步发展受到限制时 ,研究弹托材料 ,减少消极质量将是穿甲弹的又一次飞跃。本文介绍了几种新型弹托材料的发展和应用。     

高等均值法和有限元法相结合计算穿甲弹的可靠性

高等均值法是在隐式极限状态函数下计算结构可靠性的有效方法.本文结合高等均值法和有限单元法对大长径比尾翼稳定脱壳穿甲弹进行了可靠性分析,考虑了载荷和材料性质的随机性、弹托和弹芯之间的配合间隙(或过盈),得出了合理结果,并提出了进一步提高强度、可靠性的建议.     

穿甲弹结构设计与侵彻性能仿真研究

基于杆式穿甲弹弹头形状对子弹穿甲效果的影响,设计了一种弹头结构为多层片状穿甲块和穿甲环结合的穿甲弹。应用LS-DYNA非线性有限元分析软件,对其侵彻三层间隔靶板的情形进行了数值仿真。通过在不同速度下的仿真发现,该子弹能够适应较宽的速度范围,弹头结构可以降低压缩应力波的强度,在侵彻第一层靶板时弹体得到了较好的保护。同时子弹姿态稳定,降低了弹体的跳飞趋势。计算结果为弹体结构优化设计提供了重要依据。     

子母弹性能对装甲目标毁伤程度影响分析

文中分析了子母弹性能引起毁伤幅员的变化,在此基础上分析了母弹的毁伤概率的计算方法,结果表明代之以母弹毁伤幅员后,所得毁伤概率的表达形式不变。通过实例计算分析了子弹数量、子弹散布半径、母弹密集度对装甲目标毁伤程度的影响,得出了若干结论。     

弹丸头部截面半径对侵彻钢靶能力影响的数值模拟

文中利用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,在同样穿靶条件下,分别对三种头部截面半径的弹丸垂直侵彻钢靶全过程进行了数值模拟和对比分析.结果表明：当头部截面半径R=7.0mm时,弹丸穿靶所用时间小于另外两种,穿靶后弹丸剩余速度最大,弹体径向位移最小.根据弹丸侵彻速度变化历程曲线图可以看出,文中所得结论与文献[2]中所述侵彻过程相符合,说明采用的数值模拟方法是正确的.     

穿爆弹丸内装药撞击起爆实验及数值模拟

为了研究穿爆弹丸内装药的起爆机理,对穿爆弹丸的惯性点火元件进行设计,进行了弹道发射撞击起爆试验。对炸药采用SPH建模,对其他结构采用有限元网格划分,建立了穿靶过程数值模型。根据含能材料在撞击作用下的非冲击起爆判据,采用ANSYS/LS-DYNA软件对装药的惯性撞击特性进行分析,得到了钝化RDX装药的临界起爆能量范围。结果显示:弹丸以394 m/s的速度撞击7.4 mm的靶板时发生爆炸,装药起爆的临界比塑性能在1.42 GPa·μs～1.63 GPa·μs范围内; 在弹丸能够有效穿透靶板的情况下,弹丸的着靶速度越低,装药所受惯性冲击力越小,惯性作用持续时间越长,装药越容易被起爆。     

弹丸侵彻钢靶能力的数值模拟分析

文中利用ANSYS／LS-DYNA3D有限元分析软件,在同样穿靶条件下,分别对三种头部截面半径的弹丸垂直侵彻钢靶全过程进行了数值模拟和对比分析。根据弹丸侵彻速度变化历程曲线图可以看出,文中所得结论与文献[2]中所述侵彻过程相符合．说明采用的数值模拟方法是正确的。     

基于UG 的尾翼稳定脱壳穿甲弹虚拟装配技术

为了缩短尾翼稳定脱壳穿甲弹的开发周期,提出一种采用UG三维实体建模软件的虚拟装配技术。以UG三维建模软件为基础,选择自底向上的设计模式,通过分析尾翼稳定脱壳穿甲弹零部件的结构特点,分别以弹托和尾翼为例说明了对旋成体及非旋成体零部件的建模方法,对已建好的零部件通过它们之间的约束关系对弹丸进行了装配,同时实现了对弹丸爆炸图的创建;采用UG自带的分析功能对装配模型进行了干涉分析,分析结果表明:设计模型合理,并根据弹丸的装配顺序实现了在虚拟装配环境中对装配顺序的仿真及仿真视频文件的制作,采用此技术可以在尾翼稳定脱壳穿甲弹的设计和研发过程中起到很好的帮助作用,从而提高了产品设计质量,缩短了产品开发周期。     

基于ANSYS/LS_DYNA软件的脱壳穿甲弹膛内发射过程仿真方法

反导用脱壳穿甲弹由于口径较小,在发射过程中膛压较高,容易出现弹托变形损坏等故障.为了研究其在膛内的动态力学特性,基于ANSYS/LS_DYNA软件,采用有限元方法分别建立了静、动力学仿真模型,针对不同的网格尺寸、约束方式等进行了仿真研究,利用试验结果对所得静、动力学仿真计算结果进行了验证.结果表明:网格尺寸在0.15 cm时仿真结果已经开始收敛,设置合理的约束方式将提高仿真结果的准确性,为后续设计研究提供参考.     

埋头弹随行装药内弹道性能的数值分析

为研究埋头弹火炮的更优性能,基于2次点火及火药程序燃烧控制技术,建立了埋头弹固体随行装药内弹道零维模型。针对某埋头式榴弹的试验结果进行了数值模拟,获得的初速、膛压变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了加载随行装药后多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响。结果表明,在最大膛压不变的条件下,随行装药可提高炮口初速6%; 随行装药量、燃速系数及点火延迟时间三者合理优化匹配,才能实现最佳的内弹道性能。     

基于 Fluent 的弹体气动特性计算与分析

应用仿真软件 FLUENT,研究了某型号弹体在不同攻角和来流马赫数的工况下的气动特性。湍流模型采用FLUENT 中的单方程模型解决壁面限制的流动问题。通过建立几何模型、划分计算区域网格、设置 FLUENT 中相关参数并进行多次迭代直到收敛,得到弹体对应工况下的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数,对仿真结果进行分析。结果表明,采用 FLUENT 仿真的方式能够较快地得到弹体的气动参数,为弹道设计提供依据。