滑膛炮榴弹膛底压力及气缸压力测试

为测试100毫米滑膛炮榴弹膛底及气缸压力,设计了一套方法,即电测法及电测收线标方法,分别对膛底及气缸压力进行测试,首次为长炮管、高膛压及大过载的弹底压力测试提供一种方法。     

粘弹性统计裂纹模型的炸药安全性分析

为更好的模拟炸药装药在发射环境下的安全性问题,本文基于粘弹性统计裂纹模型,结合JWL状态方程,采用有限体积法自编程序计算了炸药在模拟的弹底压力作用下内部的应力和温度的变化情况,及在不断增大的弹底压力加载下炸药的起爆情况,确定了起爆的临界弹底压力,并初步估算了炸药的点火温度。计算表明:由于考虑了炸药内部的裂纹,炸药模型在弹底压力的加载下会产生裂纹损伤功,使炸药整体温度升高;炸药内部的应力变化与弹底压力的变化趋势基本一致,说明计算结果是可信的;炸药模型不变,不断的增大弹底压力,在初始压力为0. 505 MPa,峰值压力为1. 635 GPa的弹底压力作用下,在反应17 ms左右时温度突然急剧增大,说明炸药发生了点火反应,从而确定了该弹底压力为炸药起爆的临界弹底压力,并初步估算了炸药的点火温度在700～800 K。研究结果表明:本文提出的算法初步确定了炸药点火的临界弹底压力,并初步估算了炸药的点火温度:可为炸药的安全性评估提供参考。     

沥青路面结构足尺力学响应实测与仿真

为探究沥青路面在荷载作用下力学响应,通过基于辽宁省沥青路面足尺加速加载试验,开展路面结构力学仿真方法及力学响应特征研究.采用光纤光栅传感器实测足尺加速加载路面的面层底部、基层底部和路基顶面的力学响应,利用单轴压缩动态模量试验获取沥青混合料的粘弹性参数,通过FWD弯沉盆反算得到基层及土基的弹性模量,利用接触痕迹得到轮胎的接触面分布;通过单轴压缩动态模量试验及四点弯曲动态模量试验对传感器进行了标定.在此基础上,采用有限元软件ABAQUS建立基于实测参数的路面结构力学仿真模型,分析路面结构在不同加载位置和速度下的力学响应,并与实测结果进行对比.结果表明:所建立的路面力学仿真模型能较合理地模拟沥青层底三向应变、半刚性材料层底纵向、横向应变以及土基顶面的压应力.沥青混合料粘弹特性导致弹性后效,使力学响应曲线表现出非对称特点.随着温度的增加和加载速度的减小,沥青层底三向应变、半刚性基层底的水平应变以及土基顶面压应力的响应幅值增加.     

易碎弹复合材料动态特性数值研究

利用Split Hopkinson Pressure Bar （SHPB）实验装置获取复合材料易碎弹试件的动态力学特性,并应用LS-DYNA软件对SHPB实验过程进行数值模拟.结合SHPB应力波理论,研究不同撞击速度对试件破坏程度、压杆轴向应变波形以及试件动态力学特性的影响.仿真结果表明：试件仿真结果与实验结果基本吻合,说明SHPB实验仿真是可行的;试件的破坏程度随着撞击速度的增大而显著,但压杆轴向应变波形以及试件动态力学特性随着撞击速度的增大变化不明显.     

常规弹超高速发射的结构设计

目的论证常规弹丸在超高速武器中的发射可行性.方法对比分析弹丸的膛内负载、电磁环境以及超高速飞行时的气动加热等影响因素.结果常规弹丸在超高速发射时,弹底压力、引信所处的电磁环境以及在飞行过程中弹体表面及尾翼烧蚀的影响尤为明显.结论对常规弹丸进行适当的改进设计后进行超高速发射是可行的.     

Cu基粉末冶金摩擦元件接触压力仿真与试验

为准确获得摩擦副接触压力在Cu基粉末冶金摩擦片接合过程中的动态分布情况,简化离合器结构,建立Cu基粉末冶金摩擦结构压力仿真分析3-D有限元模型,获得摩擦元件接触压力分布结果,并分析造成径向和周向压力不均的主要原因.为进一步验证压力仿真的准确性,并确定摩擦元件滑摩状态下的接触压力动态变化,设计并实现了通过应变测量间接反推获得摩擦元件接触压力的动态测试试验.进行各个测量点的标定并绘制标定曲线,完成应变值的采集.仿真和试验结果表明:摩擦副的径向和周向均存在接触压力分布不均的现象;径向压力分布关系主要受加载结构影响;周向分布关系的主要影响因素为弹性模量、沟槽结构和表面不平度等;摩擦副滑动过程中接触表面动态压力分析表明,接触压力动态测量曲线有明显的周期波动,随着外载荷的增加,接触压力总是趋向于更加均匀的分布状态.     

自动弹仓虚拟样机修正的故障定位与诊断

针对自动弹仓定位精度超差的故障的情况,本文提出了一种基于标准状态实验与虚拟样机修正相结合的故障诊断方法。对自动弹仓在运行过程中的弹筒位移及主动轮转角进行测试,同时建立自动弹仓的虚拟样机模型;以测试结果为标准,对建立的虚拟样机模型进行了修正;对弹仓定位精度超差的故障机理进行了分析,以修正后的模型进行大量仿真,利用主元分析法对仿真结果和测试结果进行分析,将分析所得故障特征用于极限学习机(ELM)的训练以产生自动弹仓的诊断机。诊断结果说明,此方法切实有效,为自动弹仓的故障诊断提供了一种新的技术方法。     

弹体过载记录仪安装方式对侵彻过载峰值的影响分析

通过对弹体侵彻靶板过程中过载响应机理的研究,分析了侵彻过载响应的影响因素,根据影响因素,应用数值仿真软件,建立了二种弹载存储测试记录仪与弹体安装的有限元模型,并对在同一侵彻条件下的侵彻过载响应进行了仿真分析,同时进行了靶场试验验证.结果表明:弹载存储测试记录仪与弹体的安装方式对过载响应峰值的影响较大;弹载存储测试记录仪与弹体安装时刚性接触越小,弹体本身的受迫振动响应就对过载响应结果影响越小,所测过载信息越接近于刚体过载响应.     

带尾翼弹丸的膛口流场三维数值模拟

针对带稳定装置的弹丸发射时形成的膛口流场进行数值模拟计算。采用三维Navier-Stokes方程及S-A模型建立流场的计算模型,应用动网格技术计算划分网格,通过数值仿真计算得到气流在流场中压力、速度的参数值和分布图,根据仿真结果分析气流速度、压力的分布规律和对尾翼受力情况的影响。结果表明:弹底截面到达制退器起始截面后经0.4ms,由于制退器开孔的不对称性,使其内尾翼片两侧表面的压力不均衡,压力差达7MPa左右。计算结果为尾翼结构设计提供必要的参考。     

用有限元计算底排弹复杂弹体变形的处理方法

从线性弹性体动力学方程出发,利用应力应变本构方程,并且针对底排弹弹体结构复杂,在发射时所受载荷复杂的特点,就如何使用有限无方法进行应力应变分析,运用了“边界变形位移限量”的实用工程处理方法．简化了有限元法在工程计算中的载荷和边界问题．利用此法,对某厂的远程弹进行了实例计算,计算结果是正确的,并已由工厂做了验证．     

“正交”便携反射式光弹性仪误差分析

为满足工程现场观测高应变梯度区域、裂纹尖端区域应力光图以及用光弹贴片钻孔法测残余应力的需要,研究了基于光弹贴片技术原理的反射式光弹性仪,分析了"正交"反射式光弹性仪偏光系统的工作原理,运用误差理论论证了仪器设计的可行性及有效性,本仪器正、反两测回所得的测量数据是等精度的,给出了仪器测试结果的极限误差.结果表明,使用该仪器能得到光弹性方法中的全部试验数据,极限误差满足原理误差要求.     

基于LabVIEW的镁合金阻尼性能测试系统

介绍了一种基于ADVANTECH PCI-1711 DAQ板卡和LabVIEW软件的镁合金阻尼性能虚拟测试系统,以及该系统的硬件配置和在LabVIEW 7.1环境下的软件模块化设计.以YB1631功率函数发生器生成2路正弦信号,仿真了振动衰减及应变信号的测试过程,由仿真结果看出:数据采集正常,峰值捕捉及测量正常,数据计算结果正确.     

拉格朗日假设条件下随行装药的膛内压力分布规律

目的研究拉格朗日假设条件下随行装药的膛内压力分布规律．方法采用能量与动量守恒的方法进行研究．结果分析了随行装药的膛内物理过程,导出了随行装药弹后气流速度分布公式及随行装药弹丸的动量方程,推导了拉格朗日假设条件下随行装药弹后空间压力分布规律的数学表达式,并从理论上比较了随行装药与常规装药弹底压力的大小．结论随行装药的膛内压力分布可以进行理论预测,其膛内压力分布曲线具有抛物线形状．     

射速和射击方式对速射火炮身管温度的影响

为了研究射速和射击方式对小口径速射火炮身管温度的影响,基于有限元分析方法,建立其速射火炮身管截面的有限元模型,分析三种射速下射击40连发的身管温度以及三种射击方式下的身管温度.实验表明,在相同射弹数条件下,射速越高,身管内壁温度越高,内外壁温差越大;相同射速条件下,不同射击方式对身管射击后存储热量影响很小,但多组射击方式可以有效降低射击过程中的内壁温度,缩小内外壁温差.本文对小口径舰炮提高射速以及射击规范的制定提供一定的参考.     

小口径自动炮低后坐力射击模式研究

为了降低和有效控制火炮发射时产生的后坐力,提出了采用增大后坐长度,弹箱与自动炮共同浮动射击的方法,形成一种低后坐力的射击模式,达到以大后坐行程后位浮动的射击方式来降低后坐力的目的.以小口径自动炮为例,建立了该自动炮后坐运动的数学模型,经过动态仿真分析,在两种射速下与常规射击模式的最大后坐力进行了对比,同时考虑到射击过程中弹箱中炮弹数量不断减少而引起后坐质量变化的因素,得出此低后坐力射击模式能够有效降低自动炮射击过程中产生的后坐力,相比于常规射击模式,后坐力降低了50%以上,为小口径自动炮的减小后坐力技术提供了参考.     

发泡无壳弹药柱燃烧性能研究

目的　研究发泡工艺条件对无壳弹发射药燃烧性能的影响 .方法采用密闭爆发器实验 ,测试各发泡工艺下发射药的 p -t曲线和点火性能 ,并分析曲线特征 .结果　发现不同发泡工艺的发射药药柱燃烧的压力陡度 (dp/dt)和点火性能发生变化 .结论　研究证明发泡是改善无壳弹药柱燃烧性能的有效途径     

超磁致伸缩致动器动态特性分析与实验研究

基于超磁致伸缩材料磁滞非线性,结合其致动器结构,推导了致动器的动态应变模型.为了验证模型的准确性,进行了致动器动态特性测试,测试结果和理论仿真结果基本一致,为致动器的实际使用打下了基础.     

应力累积损伤对弹载测试仪寿命的影响

提出了一种基于应力累积损伤的弹载测试仪重复使用寿命预测方法,该方法是将第n次冲击后的响应结果作为第n+1次冲击计算的初始状态,根据每次冲击后累积应变及残余应力结果来判断弹载测试仪可承受的冲击次数,冲击次数即可简单认为是弹载测试仪的使用寿命.针对该方法进行了多种冲击载荷模式重复加载作用下弹载测试仪的内部累积损伤数值模拟分析,最后对累积应变进行汇总分析,得出了弹载测试仪的寿命预测直方图.     

滚转弹的姿态解算研究

传统无控滚转弹存在射击准确度和射弹密集度较差的缺点,而通过飞行试验研究其姿态信息不具有可行性,针对滚转弹实现制导控制的要求,结合双轴测试转台和三轴陀螺组合,通过研究滚转弹绕质心运动学方程,给出了一种滚转弹姿态解算方法,并对该方法进行了软件仿真和半实物仿真试验验证.结果表明,研究的姿态解算方法,可以准确实时的解算出滚转弹在双轴复合运动条件下的姿态信息.     

一维弹粘塑性固结模型及其应用

从饱和粘土一维固结压缩的变形机理出发,建立了一个一维弹粘塑性固结模型,模型参数易于确定.计算与实验结果对比表明,该模型能应用于一维条件下任何加载方式的固结模拟,能描述表观前期固结压力的应变率效应、次固结引起的表观前期固结压力增加、连续加载下超静孔隙水压的增长规律等一些已被实验广泛证实且不能被太沙基固结理论反映的现象.