等截面微喷管性能的DSMC/EPSM研究

文中采用DSMC/EPSM混合算法研究了等截面微喷管几何结构、燃气来流参数对微推力器性能的影响。结果表明:调整等截面微喷管几何参数可以在很大程度上调节微推力器的推力和比冲,最大推力和比冲分别为0.2639mN和1081.9m/s;燃气来流的压强和温度对微推力器的推力和比冲均无显著影响;微推力器内的流动状态涉及连续流和滑移流,近羽流区为过渡流。文中的工作为等截面微喷管的优化设计提供了相关依据。     

壁面催化条件对气动热环境的影响研究

为考察再入过程中壁面催化效应对气动热环境的影响,针对高超声速热化学非平衡流动条件下不同壁面条件（全催化壁面/非催化壁面）对气动加热的影响规律展开了研究。基于热化学非平衡流动特征构造了数值算法,并通过激波-膨胀风洞中开展的高焓高超声速地面试验结果进行了验证,然后考察了不同飞行高度下和典型几何外形下不同壁面条件对气动热环境的影响并分析了其影响机制。研究结果表明在50 km的飞行高度上催化效应明显,此时全催化/非催化壁面条件下热流存在明显差异,这种差异随着高度降低而减小。     

烧蚀台阶现象及对喷管性能的影响分析

喷管内型面由不同材料对接而成,对接面处不可避免地会出现烧蚀台阶。本文对喷管的烧蚀台阶现象进行分析,说明了烧蚀台阶的成因和不利影响;对台阶对局部流场的影响进行仿真,展示了不同尺度的涡流现象;对不同台阶位置和深度时的喷管内流场进行计算,分析了其对喷管性能的影响。计算结果表明喉衬后缘的大尺寸烧蚀台阶对喷管性能影响很大,必须在喷管设计中予以避免。     

弹筒间隙及壁面条件对火箭弹燃气射流的影响分析

为分析火箭弹发射时弹筒间隙及壁面传热条件对燃气作用效应的影响,利用计算流体力学方法对不同条件下的燃气流动状态进行研究分析。结果表明:在弹体筒内运动阶段,弹筒间隙引射作用会对燃气流动状态产生较大影响,在弹体底部附近,忽略弹筒间隙时的燃气压强较考虑弹筒间隙时的压强小10%左右;对于等温壁面条件下燃气流动的压强较绝热壁面条件和耦合传热壁面条件的计算结果低5%左右。     

抛物型喷管入口扩张半角对推力偏心的影响

研究了当气流偏离抛物型喷管超音速段对称轴时所引起的喷管推力偏心．用三维特征线方法数值模拟了喷管内的非对称流场，得到了在不同入口扩张半角时，喷管侧向推力分量沿轴向的变化及其零点位置在轴线上的分布．结果表明，侧向力第一零点和第二零点的位置随入口扩张半角的变化都是非线性的     

鲍兴格效应对自紧身管残余应力影响规律的研究

根据炮钢材料的拉伸 -压缩特性 ,通过模拟实验 ,建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸 -压缩试样 ,通过拉伸 -压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时 ,鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量 ,因此 ,这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的 Mises屈服准则以及形变理论 ,按广义平面应变问题 ,建立了强化材料的应力应变模型 ,导出了具有应变硬化 ,鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明 :用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理 ,更能反映自紧火炮身管的实际状态。     

微尺度下晶粒尺寸效应对轧制变形行为的影响

应用ABAQUS软件建立基于晶粒异质性的微轧制有限元模型,研究晶粒尺寸效应对微轧制变形行为的影响规律。结果显示:随着晶粒尺寸的增大,轧件边部不均匀变形增加,等效应变极大值增加,等效应变分布变得更加不均匀;轧件变形不均匀性增加,材料的塑性变得不稳定;轧制力和轧制力矩的不稳定性同时增加。     

陶瓷约束效应对复合装甲抗弹性能的影响

在陶瓷复合装甲的制备中,陶瓷的约束工艺是影响陶瓷复合装甲抗弹性能的主要因素,合理有效的三维约束,能提高陶瓷复合装甲抗弹性能。探讨陶瓷形状、尺寸,复合胶强度,增强纤维排列、铺设,背板刚度等复合工艺要素对抗弹性能的影响。试验结果表明,采用优化约束工艺制备的陶瓷复合装甲板抗弹性能良好,并具有抗多发弹打击能力。     

多路径效应对雷达导引头影响

为解决雷达导引头测角出现偏差的问题,在海面多路径效应下,对舰空导弹主动雷达导引头的影响进行 研究。依据多路径效应的技术原理,结合导引头与目标的几何位置关系,构建多路径效应模型,利用仿真方法,分 析目标飞行高度和擦地角对雷达导引头跟踪角偏差的影响。仿真结果表明,该研究为雷达导引头降低多路径效应提 供了参考依据。     

多路径效应对反辐射导弹被动雷达导引头性能的影响分析

针对反辐射导弹被动雷达导引头的特点,给出了多路径情况下的方向图传播因子.分别分析了目标雷达波经镜面反射、漫反射和地物反射三种不同反射方式所产生的多路径效应对被动雷达导引头工作性能的影响,并给出了一些有意义的结论和建议.     

结构参数对多喷管超声速引射器启动性能影响的数值仿真

多喷管超声速引射器由于多股超声速一次流之间干扰严重会引入较大的能量损失,其启动压力较高且受引射器结构的影响较大,因此需要仔细考察其启动性能.采用三维雷诺平均方程RNG和k-ε双方程瑞流模型,通过数值研究了引射喷管安装构型和引射管道型面对某矩形多喷管超声速引射器启动性能的影响.计算结果表明多喷管超声速引射器的结构对其启动...     

药型罩对聚能破甲效应的影响浅析

本文分析了药型罩对聚能破甲效应的影响，根据实验数据总结了消除各种影响的方法，介绍了实践中药型罩的一些具体应用。     

端面效应对楔形罩切割器射流成型影响的试验和数值模拟

为了研究端面效应和装药长度对单角度楔形罩线型聚能切割器射流成型性能的影响特点和规律,运用ANSYS/LS-DYNA对方案进行了全尺寸三维数值模拟,并采用X光试验进行了成型照相,获得了不同时刻射流的成型图片。结果表明,X光试验和数值模拟获得的图像外形基本吻合,端面效应使得装药形成的射流质量和速度均有一定程度的下降; 在装药长度不同的条件下,端面效应对射流成型的影响也不同; 当装药长度小于20 mm时,基本不能形成射流; 当装药长度大于20 mm小于70 mm时,对于某一装药长度,形成的射流最大速度逐渐增大至某一固定水平,装药长度范围内可以形成较稳定的射流。为了尽量降低端面效应对射流成型的不利影响,装药长度需要大于70 mm。     

榴弹破片对坦克火炮身管毁伤效应的数值仿真

针对榴弹破片对火炮身管的毁伤效应进行了理论与试验研究,通过静爆试验得到了破片对身管的毁伤模式和侵深,在此基础上,利用AUTODYN软件模拟了榴弹破片对火炮身管的毁伤过程,建立了身管的1/4有限元模型和4种破片的动态侵彻模型。仿真结果与试验测试结果一致,验证了模型的有效性。进一步分析了破片大小、形状、速度等对身管侵彻深度的影响规律,研究成果对榴弹破片毁伤火炮身管部件的效能评估具有重要的参考价值。     

装填材料对PELE效应的影响

对装填不同材料弹芯的横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻靶板进行了数值计算,计算结果表明弹芯装填材料对横向效应有重要影响,给出了装填材料影响PELE横向效应的关键因素,随装填材料泊松比或弹性模量的增加,破片横向速度增大.结合数值计算,对PELE侵彻靶板进行了实验验证,实验结果与计算结果吻合较好.     

激波光学折射和反射效应对激光近程目标探测影响研究

由于飞行器超音速飞行产生的激波,对其上的激光近程探测系统的激光光波传输产生折射和反射效应,引起测距误差和杂波影响。结合光学理论,提出了一种基于激波前后空气密度比的激波折射和反射效应的简洁工程算法,并推导出激波折射效应引起的测距误差公式和激波反射效应引起的杂波功率公式,从宏观角度对上述两种效应进行了仿真计算和分析,从而为激光近程探测系统的研究提供理论依据和方法。     

多径效应对运载火箭地面无线测试的影响

介绍多径效应的原理,利用数字化手段针对运载火箭测试过程中的多径现象进行仿真,通过工程手段验证实际现象与仿真结果的一致性,提出解决厂房环境多径效应问题的可行性措施,对工程分析和研制具有一定的指导意义.     

核辐射效应对炸药分解影响的模拟

利用MCNP程序对核模型内部的中子和γ两种辐射效应进行了计算,并深入分析了射线导致炸药分解的过程,认为射线通过激发产生的大量高能次级电子可导致炸药内部的分子键断裂而分解。为了简化计算,文中提出了四条假设(1)射线对炸药的作用主要是使其分子键断裂;(2)射线主要使炸药发生第一级分解反应;(3)炸药分解是匀速的;(4)射线在炸药中的能量沉积全部使炸药分解。通过这四条假设以及文中对辐射强度的适当放大,得到了一个放大了的分解速率。计算结果表明,炸药的分解速率不大于10-9mol·a-1,因此,认为核辐射效应对炸药分解的影响虽可以忽略不计,但辐射效应会导致弹头升温可能会间接地对炸药热分解产生重要影响。     

喷管对连续旋转爆轰涡喷组合发动机性能影响的数值研究

采用共轴环包式双燃烧室模型,通过数值模拟探讨了尾喷管结构参数对连续旋转爆轰涡喷组合发动机燃烧室及喷管流场结构和性能的影响。采用40%富氧空气为氧化剂,煤油蒸气为燃料,物理模型由外环内径93 mm、外径113 mm、长度85 mm的环形旋转爆轰燃烧室和内腔直径83 mm、长度85 mm的共轴涡喷中心流道组成,计算域包括带有共用等直喷管、独立等直喷管以及2种不同收缩比的拉法尔喷管的连续旋转爆轰涡喷组合发动机的燃烧室和喷管流场。数值结果表明：旋转爆轰燃烧室在发动机带有不同尾喷管时均能够形成稳定自持传播的爆轰波,不同喷管构型对爆轰燃烧室内的流场结构与参数影响较明显。相比于独立等直喷管,对于爆轰波峰值静压与波速的影响上拉法尔喷管起到有效的提升作用,但收缩比的增加会导致预混气喷注不均匀,影响爆轰波自持传播的稳定性;共用等直喷管则轻微地降低了爆轰波峰值静压与传播速度,提高了预混气喷注区域和波头的高度。在该文所选工况下,较大收缩比的拉法尔喷管能明显地改善喷管出口的状态,对发动机的推力与燃料比冲提升最显著,高达16%。     

垫块结构对PELE横向效应的影响

为了研究垫块结构对PELE侵彻钢筋混凝土靶开孔尺寸的影响,在分析侵彻过程受力情况的基础上建立了工程模型,利用数值仿真和试验研究的方法分析了具有不同压力角垫块结构的PELE侵彻钢筋混凝土靶,与未添加垫块结构PELE侵彻钢筋混凝土靶进行了对比分析,工程模型对垫块压力角的计算结果与试验结果吻合较好。结果表明:垫块的压力角大小对PELE侵彻钢筋混凝土靶的横向效应影响显著,且存在最优压力角;添加垫块并且改变压力角大小可以增强PELE的横向效应;具有45°压力角的垫块结构和未添加垫块的PELE侵彻钢筋混凝土的作用机理相差较大。