钨合金破片斜侵彻铝板极限速度研究

利用ANSYS/LS-DYNA3D三维动力学有限元软件,对8g钨合金块状破片斜侵彻硬质铝板的过程进行了数值模拟及实弹侵彻实验,获得了在不同着靶角度下的极限穿透速度V50,结果表明:实验和仿真结果基本吻合,随着着靶角度的增大,V50也不断的增大。验证了数值模拟方法的有效性,同时,为杀伤破片最佳初速度的确定提供了一定的参考依据。     

Al/PTFE活性破片高速碰撞双层间隔铝靶数值模拟

分析Al/PTFE活性破片高速碰撞双层间隔铝靶作用过程,在AUTODYN-2D平台上采用光滑粒子流体动力（SPH）算法,对Al/PTFE活性破片撞击双层间隔Al靶板的过程进行了数值模拟,得到了双层靶板间距对后靶孔径及着靶速度的影响规律。在相同靶板厚度下,靶板间距为120 mm时,活性弹丸贯穿后靶板的孔径最大;80～120 mm孔径逐渐增大,120～160 mm孔径逐渐减小。弹丸前部分的着靶速度随着靶板间距的增加而减少,而后部分的剩余速度先递减,120 mm的靶板间距达到最小,随后递增。利用一级轻气炮加载Al/PTFE破片作用双层铝靶进行实验,验证数值模拟方法的有效性,活性破片的碎裂是由弹丸撞击产生的冲击波和稀疏波相互作用诱发产生,碎片云的爆燃反应增强了对后靶板的毁伤,使得活性破片对后靶板的毁伤效应增强。     

立方体破片对铝合金板冲击的数值仿真

为研究不同强度铝合金板受立方体破片冲击的损伤特性及失效机理,利用有限元软件ABAQUS/Explicit建立了立方体破片以不同着靶姿态冲击不同强度铝合金靶板的模型,分析了破片着靶姿态、靶板强度对靶体防护性能、失效模式和能量吸收的影响规律及机理。研究结果表明：立方体破片点接触着靶冲击时弹道极限速度高于面接触着靶冲击时弹道极限速度;弹道极限速度并不是随着靶板强度的增大而单调增大,而是呈现先增大后减小的趋势,即存在一个最佳强度使得靶板的抗冲击性能最优;靶板强度和破片着靶姿态对靶体失效模式、能量吸收情况均存在显著影响,但各因素影响程度与机理存在差异。     

靶板厚度对破片声发射信号特征的影响研究

为研究铝合金靶板厚度对靶板声发射信号特征参数的影响,对直径8 mm球形破片侵彻不同厚度铝合金靶板进行数值模拟研究,获得靶板侵彻过程中的声发射信号。仿真分析不同速度下靶板厚度对破片侵彻过程中声发射信号特征参数的变化,研究发现：靶板厚度在3 mm～10 mm范围的声发射信号特征值幅度随破片速度的增大而增大;根据靶板厚度与靶板声发射信号特征参数的关系,选择合适厚度靶板对破片声发射信号进行分析。     

Kevlar-129纤维复合材料的弹道侵彻数值仿真

基于 AUTODYN有限元软件,研究了Kevlar-129纤维增强复合材料的抗侵彻性能。通过质量为10 g的 FSP破片对厚度为8、10、12、14、16以及18 mm 的六组 Kevlar 纤维靶板进行撞击模拟,获得了 FSP破片贯穿6组靶板的弹道极限,并分析了靶板的弹道极限、比吸收能随板厚的变化关系。结果表明,在板厚8-18 mm范围内,Kevlar纤维靶板的弹道极限随板厚的增加呈线性增长；在此范围内,靶板的比吸收能也呈近似线性增长,但在板厚为10-16 mm时,增长稍缓。对比还发现,比吸收能随板厚的变化规律与靶板面密度的变化规律几乎相同,二者都可用于描述Kevlar-129纤维复合材料靶板在 FSP 破片碰撞下比吸收能的变化。     

Kevlar-129纤维复合材料的弹道侵彻数值仿真（英文）

基于AUTODYN有限元软件,研究了Kevlar-129纤维增强复合材料的抗侵彻性能。通过质量为10g的FSP破片对厚度为8、10、12、14、16以及18mm的六组Kevlar纤维靶板进行撞击模拟,获得了FSP破片贯穿6组靶板的弹道极限,并分析了靶板的弹道极限、比吸收能随板厚的变化关系。结果表明,在板厚8-18mm范围内,Kevlar纤维靶板的弹道极限随板厚的增加呈线性增长;在此范围内,靶板的比吸收能也呈近似线性增长,但在板厚为10-16mm时,增长稍缓。对比还发现,比吸收能随板厚的变化规律与靶板面密度的变化规律几乎相同,二者都可用于描述Kevlar-129纤维复合材料靶板在FSP破片碰撞下比吸收能的变化。     

基于激光靶的战斗部破片群速度测量方法

提出了一种摹于激光靶技术的战斗部破片群速度非接触式测量方法,该系统南激光幕、多路计时仪以及计算机组成.当破片群从两个激光幕中间飞过,多路计时仪记录每个破片飞过激光幕的时刻以及破片通过激光幕的位置,根据记录的数据以及激光幕的几何参数,计算出单个破片飞行速度、飞行角度以及飞行位置.该方法可以自动识别破片群中单个破片的过靶位置和实际飞行方向上的速度,从而可以准确测量破片群的飞行速度,有利于准确计算破片初速及破片速度衰减系数.     

柱形破片侵彻钢靶数值模拟研究

为了研究柱形破片对装甲钢靶板的穿甲威力大小,运用AUTODYN-3D仿真软件数值模拟了6 mm×h6 mm的钨合金柱形破片对不同厚度装甲钢靶板的穿透过程,得到了柱形破片极限穿透速度以及穿透剩余速度。结果表明,破片着靶姿态是影响极限穿透速度与剩余速度的重要因素。仿真结果可为装甲目标对柱形破片的易损性研究提供参考。     

基于时间差法破片和冲击波毁伤靶板数值模拟

针对破片和冲击波复合作用下的结构损伤,利用LS-DYNA软件,对毁伤靶板过程进行了模拟分析。讨论了破片和冲击波先后作用对毁伤靶板的影响,提出了以时间差模拟破片和冲击波先后作用、以三角形冲击载荷模拟爆炸冲击波的模拟依据,既能保证模拟精度,又简化了计算模型。将仿真结果与实验结果进行比较,吻合度较高。     

不同材料预制破片的飞散特性研究

为了研究不同材料预制破片的毁伤性能,利用LS-DYNA软件采用对比研究法对钢、钨及陶瓷三种材料预制破片的飞散过程进行了模拟仿真,得到三种材料预制破片的飞散特性。研究结果表明：陶瓷破片初速最大,钢破片次之,钨破片最小,三种材料均具有良好的飞散特性。     

Factors influencing paste extrusion pressure and liquid content of extrudate in freeze-form extrusion fabrication

Freeze-form extrusion fabrication process extrudes an aqueous ceramic paste of high solids loading by ram extruder to fabricate 3-D ceramic green parts. An appropriate extrusion pressure is necessary to get the desired extrusion velocity, and the extrudate should be keep in the same composition during the extrusion process for fabricating uniform green parts. The ram velocity, die land geometry, and paste property are three main factors influencing paste extrusion process. In this paper, the experiments were carried out to determine the effect of the three factors on the extrusion pressure and liquid content of extrudate. The experimental results show that the ram velocity is a strong factor governing the extrusion pressure profiles and too low ram velocity can result in liquid phase migration. The die land diameter and paste viscosity have obvious impact on paste extrusion process, which is largely consistent to the Benbow–Bridgwater model but sometimes is influenced by liquid phase migration. A further analysis of paste extrusion process indicates that the varying of paste structure in different extrusion stage leads to the experimental phenomenon. The research can help to get better understanding of influence factors in paste extrusion and to give reference of controlling the process in freeze-form extrusion fabrication process.     

一种新型3-RPC柔性精密平台设计与分析

基于3-RPC并联机构提出一种由压电陶瓷驱动的新型3-RPC柔性精密平台模型,并在初始构型的基础上对移动副、圆柱副、连接运动副的连杆等进行结构的优化设计,然后采用有限元法对相同尺寸的初始构型和优化后构型进行静力学分析;采用齐次变换法,建立该机构位置正反解表达式,得到柔性精密平台压电陶瓷驱动的柔性移动副输入与上平台微位移输出之间的关系,并进行有限元软件的加载试验,验证正、反解结果;根据设计原理,得出该精密平台的原理误差,计算出功能方向与非功能方向的位移误差,同时对比输出位移和误差大小,用有限元法验证理论分析结果的正确性。研究结果表明柔性精密平台具有运动解耦,结构紧凑,控制方便的特点,具有较好的应用前景。     

氮化硅陶瓷滚子轴承的加速寿命试验和断油润滑试验

本文介绍了一次组合陶瓷轴承的加速寿命试验和断油润滑试验,试验轴承是用于某航空发动机主轴前支承的短圆柱滚子轴承,滚动体由氮化硅陶瓷材料制成,套圈和保持架仍采用原钢轴承的套和保持架,试验设备为航空轴承专用试验台,试验表明,试验陶瓷轴承在高速条件下工作寿命和短期油润滑能力均好于同型号钢轴承。     

动量式光纤气体流速传感器的设计与建模

文中对一种动量式光纤气体流速传感器进行了设计与建模.首先,提出了一种基于动量原理的流速传感器探头结构,阐述了传感器的工作原理,设计了传感器的检测系统;然后,依据流体动力学原理与光纤强度调制原理建立了传感器的传感模型H;再在理论研究的基础上,进行了仿真实验与结果分析,得出了检测腔结构参数有效截面积S、弹簧刚度k1、光纤束...     

基于弹丸初速的火炮装药号辨识仿真

为了用弹丸初速来辨识火炮装药号,基于MATLAB建立了某型火炮的内弹道计算仿真模型,分析了火炮实际使用过程中变化参量如装药号、药室增长量、药温、弹重对弹丸初速的影响。研究表明,仅通过弹丸初速不能有效地对火炮装药号进行辨识。提出了基于弹丸初速、药温并考虑药室增长量变化阶段的火炮装药号辨识方案,基于仿真数据和人工神经网络建立了辨识模型,仿真试验表明,该模型对火炮装药号的辨识正确率达到100%。     

基于压电晶片阵列的管中导波时反检测方法研究

为提高超声导波技术对管中小缺陷的检测能力,提出一种采用窄带高压脉冲激发安装在管道外表面的压电晶片阵列实现管中导波时间反转检测的新方法。该方法采用窄带脉冲同时激励沿管道表面轴对称安装的压电晶片阵列,从各压电晶片接收到的反射回波中提取含L(n, 2)模态的缺陷信息进行时间反转,并用获得的时反波再次激励阵列中对应压电晶片,整个阵列将同时接收到较单一L(n, 2)模态信号。试验结果表明,该方法能较好地抑制导波的频散、多模态特性,提高缺陷回波信噪比,增加对小缺陷的检测能力。同时,时反前、后所检测到的管道端面和缺陷反射回波的导波模态几乎相同,可采用特定频率的L(0, 2)模态群速度作为时反后缺陷波包的传播速度;且时反后的幅值最大的缺陷波包能重构窄带初始激励信号幅值最大的波包,可有效增加缺陷波包的辨识能力。     

基于小波分析的单个线圈靶速度测量

小波变换具有空间局部化性质，因此可利用小波变换的模极大值点检测动态测量信号的突变点。提出了用单个线圈靶测量水下弹丸初速的原理及方法，由实弹射击实验获得的线圈靶信号，利用小波变换分析了弹丸穿越线圈靶时产生的电动势，建立了弹丸穿越线圈靶时的时间间隔t及运动弹丸速度的计算方法，并与双线圈靶弹丸初速测试结果进行了比对，证明了该方法的可行性。     

基于神经区域生长瓷砖表面缺陷检测

自动视觉检测是机器视觉在工业方面的一项重要应用。针对目前瓷砖表面缺陷检测仍停留在手工操作水平,劳动强度大,效率低,检测精度远远不能满足实际生产的需要,本文提出一种基于BP神经网络与区域生长法相结合的图像分割技术,并将其应用到瓷砖表面缺陷检测。本算法原理是通过BP神经网络对瓷砖表面进行缺陷检测,将瓷砖主要缺陷分割出来,然后再利用区域生长法对其缺陷部分作进一步分割,使缺陷能被精确、快速地分割出来。通过大量实验说明本算法在实际应用中的精确度达到97%,检测速度得到明显的提高,效果令人满意,具有良好的应用前景。     

Erosion behaviour of ceramic bulk and coating materials caused by water droplet impingement

Turbine blades in the low-steam environment of energy generation systems suffer severe erosion due to the impingement of water droplets. Erosion resistance of metallic substrates to droplet impingement could possibly be improved with ceramic coating. However, the erosion resistance of ceramic material has not been sufficiently evaluated with respect to selection and maintenance of component materials in power plant systems. A water-jet apparatus, for which impingement velocity and number of water droplets have been well characterized, was used in this study. Erosion tests were conducted on various ceramic bulk and coating materials and on the metallic substrates to investigate erosion behaviour and resistance. Erosion behaviour was characterized by the incubation period and the subsequent damage depth rate. Some ceramic bulk materials had short incubation periods and significant damage depth rates. Zirconia normally had the longest incubation periods and the lowest damage depths. The erosion rate was calculated from the relationship between logarithms of damage depth and impact velocity. The incubation period was also correlated with the logarithm of impact velocity. Both velocity constants in erosion damage and incubation periods of these ceramic materials were strongly correlated with fracture toughness, but not with hardness of the materials. Damage depth rates calculated from the relationship with impact velocity and fracture toughness were comparable to experimentally measured damage depth rates for various ceramic materials.