火炮身管内表面激光强化处理技术研究

研究了激光用于火炮身管的内表面硬化处理问题,对实施工艺作了有意义的探讨,而且提供了对身管材料激光处理的实验数据,为激光热处理用于火炮提高身管的使用寿命进行了有益的工作。     

火炮身管内膛表面材料强度退化机理研究

火炮射击过程中身管在热、力、化学等因素作用下平均每发射弹会产生微米级的内径扩大,是造成身管寿命终止的主要原因,研究内膛表面材料性能变化对揭示身管寿命机理具有重要意义。通过分析某寿命终止155 mm口径身管内膛表面材料组织和性能,获得了身管不同部位内膛表面材料组织形貌、厚度及力学性能。结合身管温度梯度分析及烧蚀模拟试验,揭示了身管内膛表面材料性能退化机理及其与射弹发数关系。研究结果表明：身管寿命初期,在火药燃气作用下内膛表面材料相变形成硬化层,硬化层厚度与火药燃气温度及作用时间相关;身管烧蚀磨损发生在硬化层表面,硬化层常温下硬度和强度比基体高1倍,呈现硬脆特征,高温下硬度和强度迅速下降,在弹带摩擦及气流冲刷下造成身管内径扩大。     

基于激光圆周扫描和定心修正的火炮身管内膛检测方法研究

火炮身管内膛的状态直接影响着火炮的射击精度和安全性,针对目前激光圆周扫描检测方法存在的定心 不准、激光束与管壁垂直度差等现状所导致的检测精度不高的问题,提出一种基于激光圆周扫描的通用口径火炮身 管内膛检测定心修正算法。通过校正管道和装置上的姿态传感器完成检测装置轴线与校正管道轴线的平行。修正装 置根据定心修正算法完成激光位移传感器旋转轴线与校正管道轴线的重合以及激光束与管壁的精确垂直,完成身管 内膛深度特征的精确测量。该修正算法及装置对于提高火炮身管检测精度和效率,研究身管剩余寿命和健康监测有 着重要的理论意义和实用价值。     

小口径火炮身管超声检测技术研究

针对小口径火炮身管的特征。提出利用横波、纵波和变型横波相结合的方法．较好地实现了对小口径火炮身管的在线自动无损检测。     

火炮身管直线度检测数学模型研究

针对当前火炮身管直线度检测方法存在的问题,介绍了利用CCD、平行光管和计算机测量火炮身管直线度的原理和方法,根据空间极坐标变换的方法,建立了检测火炮身管直线度的数学模型.通过对该模型进行解析和迭代,最后给出求解直线度的公式.结果表明,该数学模型在对火炮身管直线度的测量是可行的.     

火炮身管延寿方法研究综述

身管是火炮实现作战功能的核心部件,其寿命基本决定了火力系统的寿命。在发射时,身管内膛承受发射药燃气和弹丸的高温、高压、冲击和摩擦,并出现严重的烧蚀和磨损现象,导致身管寿命极其有限,制约了火炮技术发展和部队实战使用。从造成身管寿终的机理出发,归纳总结了近几十年主要应用或重点研究的各类火炮延寿技术,包括内膛表面处理技术、发射装药技术、复合身管技术、修复技术等几大类别,分析了各技术的机理、优势和需要继续研究的方向,旨为继续进行身管延寿技术的研究提供参考。     

火炮身管弯曲度检测方法研究

为实现对火炮身管弯曲度的非接触无损检测,提出不完全整体式结构下的检测方法。利用半导体激光准直光束作为测量参考基准,位置敏感探测器（PSD）作为接受器件,应用单片机实现系统的总体控制,最大程度减化系统外部结构。建立系统数学模型,实现火炮身管直线度的非接触无损自动检测,最终达到预期的效果。     

基于光栅的火炮身管内径测量系统

火炮身管结构、尺寸的状况是判断身管寿命,分析射击精度的重要依据.为了准确测量火炮身管的内径,在分析光栅测量原理的基础上,分别对火炮身管内径测量系统的硬件、信号处理电路和软件进行了设计.实验结果表明,该系统的内径分辨率可达0.001 mm,内径综合测量精度≤0.005 mm.     

基于PSD 的火炮身管膛线精度测量数据补偿方法

针对火炮身管内部膛线测量技术及自动检测问题,提出一种精度测量数据补偿方法。搭建火炮内膛检测 机器人测量系统。采用激光测距仪对火炮身管阴阳线内径进行测量,使用PSD 激光位置传感器对火炮身管轴线与测 量系统轴线的偏心距离进行测量,分析检测误差产生的原因,推导基于矢量三角法的测量数据精度补偿算法和误差 补偿计算公式,通过补偿前后数据的对比分析,结果表明：该测量补偿方法是有效的,能够解决火炮内膛轴线与机 器人旋转中心不重合产生误差的问题。     

火炮身管强度设计理论和安全系数的研究

提出了一种火炮身管强度设计的新方法和基于该方法的安全系数选择方案,分析了身管强度失效过程.运用弹塑性变形的基本理论提出了一种允许小塑性变形发生在身管内膛公差范围内的强度设计方法,给出了其理论依据和具体操作方法.通过分析已有的身管强度数据资料,确定了安全系数选择的初步方案.该设计方法基本反映了目前我国制式火炮身管的现状,为火炮身管设计更新提供了参考.     

火炮身管采用激光淬火工艺的应用研究

针对线膛火炮身管的结构特点,对其采用激光相变硬化技术进行了可行性分析。重点对外光路系统进行了结构设计和相应计算,并给出了相应的激光淬火工艺参数。     

正交车铣切屑仿真的研究

本文简要介绍了正交车铣运动的矢量方程,给出了正交车铣切屑仿真的数学模型,阐述了切屑形状的计算机仿真原理,并得到了不同工艺参数下切屑的仿真结果.分析了不同工艺参数对正交车铣切屑形状的影响,并得到偏心量取|e|=r-lns时对切削较为有利.     

超声珩磨在发动机缸套光整加工中的应用研究

本文介绍了发动机缸套的新型加工工艺-功率超声珩磨的原理。特点，装置组成。关键技术，工艺效果以及其应用前景。     

齿轮激光热处理工艺研究

本文提出了齿轮激光热处理的三项关键工艺技术，即连续偏置、变速扫描和辅助冷却技术。在此基础上，获得了沿齿廓分布的均匀硬化层。检测结果表明：齿轮激光淬火变形很小，不影响齿轮的精度等级。其硬化层组织由淬硬层、过渡区和基体组成。     

含能材料激光点火性能研究

研究了包括不同粒径黑火药、烟火剂、发射药等含能材料在激光作用下的点火性能,测量了相应的点火延迟时间,并进行了分析.建立了含能材料在强瞬态激光脉冲作用下点火的数学物理模型,并进行了数值仿真.     

某高射机枪射频稳定性理论分析与实验研究

本文在分析影响高射机枪射频稳定性诸因素的基础上,建立了发射过程自动机动力学模型,分析了摩擦系数、复进簧刚度及导气室压力冲量对射频稳定性的影响,针对不同的复进簧刚度、不同的导气室压力冲量进行了实验研究,得到了诸因素对射频的影响规律,提出了改善射频稳定性的技术措施.研究结果为控制枪械射频稳定性提供了依据.     

国内外火炮身管延寿技术研究进展

火炮身管的烧蚀磨损一直是降低火炮寿命、制约火炮发展的一个难题。从提高身管抗烧蚀性能的角度出发,归纳总结了近几十年来国内外火炮身管延寿的各种技术：身管内膛激光热处理技术、复合身管制造技术及身管内膛涂层制备技术。并在分析火炮身管的结构特点和工作特点的基础上,确定了一种比较理想的身管延寿技术。     

发射药床挤压破碎的试验模拟

发射药床挤压破碎的物理仿真是火炮发射装药发射安全性研射药床挤压破碎物理仿真试验装置.用半密闭爆发器作为压缩动力源,其可控性使该装置能物理仿真各种火炮发射装药弹底药床点燃前所处的力学环境.用温度远远低于火药气体的惰性气体压缩被模拟的药床,既保证了物理仿真的真实性,又有效保护了挤压破碎后的药粒不被点燃.多次试验再现了膛内发射药床的力学环境和挤压破碎状况.该装置可用于研究发射药床的挤压破碎规律.该试验装置工作可靠,可操作性好,解决了发射装药发射安全性研究的一个关键问题.     

工程结构陶瓷的镜面加工

叙述了工程陶瓷的镜面加工技术。根据陶瓷材料的去除机理和影响去除形式转化条件的，按照优化工艺路线，实现了陶瓷圆柱表面的镜面加工。研究成果在陶瓷发动机零件的试制中得到了应用。