武器构件回转弯曲撞击瞬态响应分析

以Timoshenko梁理论为基础，建立了武器构件回转弯曲撞击的理论分析和计算方法；讨论了各种撞击条件对回转弯曲撞击瞬态响应的影响；并对武器实际构件56式7.62mm半自动步枪击锤的回转撞击击针，进行了计算，计算结果与实测数据符合较好。     

武器构件回转弯曲撞击瞬态向应分析

以Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁理论为基础，建立了武器构件回转弯曲撞击的理论分析和计算方法；讨论了各种撞击条件对回转弯曲撞击瞬态响应的影响；并对武器实际构件５６式７．６２ｍｍ半自动步枪击锤的回转撞击击针，进行了计算，计算结果与实测数据符合较好。     

撞击物形状和速度对高速撞击结果的影响

高速攻击部件和防护结构的设计都必须考虑撞击物的形状、速度和撞击方向等因素对高速碰撞结果的影响,而进行大量的试验研究较为困难,可以通过数值仿真方法为规律性研究提供必要的依据。基于LS-DYNA软件利用光滑质点动力学方法对球形弹丸高速撞击靶板进行了数值仿真,仿真结果与试验结果基本一致。在此基础上研究了撞击物的形状、撞击速度的大小和方向对高速碰撞结果的影响规律。不同形状的撞击物高速撞击靶板形成的碎片云、弹孔形状和大小均有较大差异,碎片云的颗粒大小、分散程度、弹孔的尺寸和形状随撞击速度和撞击方向的改变而改变。     

常温和75℃条件下PBX-2炸药射弹撞击响应特性

为了研究常温和75℃条件下PBX-2炸药射弹撞击响应特性,采用高温撞击试验装置对PBX-2炸药进行了射弹撞击试验。采用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,结合回收样品综合分析了常温和75℃下炸药的响应特性。采用有限元程序LS-DYNA计算分析了不同撞击速度对应的常温和75℃PBX-2炸药的受力变化。结果表明,常温下PBX-2炸药撞击点火反应速度阈值为263.5~269.9m·s~(-1);加热至75℃时,PBX-2炸药撞击点火反应速度阈值为316~367m·s~(-1)。相比常温状态,当射弹撞击速度低于800m·s~(-1)时,75℃条件下PBX-2炸药反应程度明显下降,但射弹撞击速度高于800m·s-1时,约1.54GPa的输入压力就能使75℃PBX-2炸药产生剧烈反应。     

引信典型构件动态特性数值模拟和仿真研究

以某为农炮和某榴弹炮的时间引信典型构件为例，建立了其三维实体模型，采用有限元分析方法进行数值计算和数值模拟，对引信构件在不同火炮发射条件下的动态特性加以分析比较。     

导弹撞击水幕动态响应数值模拟研究

利用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件,对掠海飞行导弹撞击水幕的动态过程进行模拟,分析了水幕厚度对导弹飞行速度、弹体载荷以及弹体头部压力的影响。分析结果表明:水幕厚度变化对弹体飞行速度变化影响很小;导弹整体过载与水幕厚度以及弹体初速有关,水幕厚度小于0.4 cm或大于8 cm时弹体的轴向过载随弹体速度增加而增加;当弹体飞行速度在300 m/s左右,弹体头部获得最大的冲击压力。数值研究结果为分析研究爆炸水幕形成技术以及水幕反导毁伤机理提供了数据支撑。     

TATB基PBX及其与HNS复合装药的高速破片撞击安全性

为了获得高速破片撞击下钝感装药的安全性响应规律及传爆药非理想起爆对该过程的影响,采用高速破片撞击试验方法,对TATB基PBX装药(PBX-C04)和PBX-C04/HNS复合装药结构进行了试验研究.基于超压测试、鉴证板破坏情况和残药的理化分析,分析了撞击速度、传爆药非理想起爆及高温对PBX-C04钝感主装药高速破片撞击安全性的影响.结果表明,常温下PBX-C04主装药具有优异的高速撞击安全性,1970 m·s-1的高速破片撞击下仅发生燃烧反应,引入六硝基茋(HNS)传爆药后,相同撞击速度下PBX-C04主装药反应烈度提高为爆燃反应.复合装药结构加热至200℃时,1640 m·s-1撞击速度下,复合装药结构发生了爆轰反应,证明高温可急剧恶化复合装药结构的高速撞击安全性.     

撞击载荷下金属材料动态特性的实验研究

本文以试验为依据,从弹体撞击刚性靶后的变形尺寸估算了某些金属材料的动态特性,给出了弹长变化和弹体材料动态屈服应力随撞击速度和平均有效应变的变化关系;另外,用刚性弹撞击各向同性的塑性靶,给出了靶坑尺寸和靶体材料动态屈服应力随撞击速度的变化关系。同时,根据不同金属材料的大量试验结果,经数学处理得到了动态屈服应力与强度极限的线性关系式。     

高速响应电磁阀的研究

高速响应电磁阀是电液控制系统最基本、最关键的元件之一，它的性能指标和工作可靠性对整个电源系统有较大的影响。本文设计了一种新型结构的电磁阀，并对电磁阀的结构设计和设计中有关问题进行了具体的分析和研究。本文的电磁阀已得到实际应用。     

两种算法模拟炸药撞击响应特性的对比分析

为了更有效地模拟炸药的撞击响应特性,为炸药的安全性预测提供可靠数据,采用有限元法(FEM)及FEM与光滑粒子(FEM-SPH)耦合算法分别对炸药的跌落试验及Steven试验进行了数值模拟,对各种算法的优缺点进行了讨论及对比分析。结果表明,FEM-SPH耦合算法能够更有效地模拟粘性炸药受撞后的力学响应问题,且精度更高。在跌落试验的模拟中,FEM-SPH耦合算法得到的压力及过载曲线的上升速率与实测值更接近,最大压力误差约4%,而FEM的误差为16%;在Steven试验的模拟中,FEMSPH耦合算法得到的压力时程曲线与试验值更吻合,压力积分值与试验值偏差约10.7%,而FEM的偏差为29%,炸药受撞击后的现象也与试验较相似。FEM-SPH耦合算法能够在一定程度上表现出粘性及颗粒材料在撞击加载过程中的相对滑移及流动特性,对于模拟粘性炸药在受撞击后产生大变形的问题有一定优势。     

聚能射流对带壳浇注PBX装药的撞击响应

为研究聚能射流对带壳浇注高聚物粘结炸药(PBX)的引爆特性,利用弹径Ф82 mm的聚能装药形成了一种直径细、速度大于7000 m·s-1的高速射流,以及一直径较粗、速度约5000 m·s-1长杆状射流,分别对覆盖有210,255 mm和165,210 mm两组不同厚度钢板的PBX进行了撞击试验。采用高速摄影观测分析了射流撞击下带壳PBX点火引爆的反应过程。用LS-DYNA软件验证了试验结果,得到了不同射流对PBX的引爆能量值。结果表明:弹径Ф82 mm的聚能装药形成的射流能够可靠引爆覆盖小于255 mm厚钢板的浇注PBX,能满足反导弹战斗部毁伤厚壳体目标的需求。     

膛内火药床撞击与挤压的动态模拟实验

利用脉冲Ｘ光实验，获得了一组膛内火药床在底部点火条件下撞击弹底及在弹底处形成堆积与挤压状况的照片，并测出了药床前沿药粒撞击弹底时的运动速度。进一步的动态模拟实验，取得了与膛内实际环境相近的药粒撞击和挤压实验结果。通过对实验结果的定性和定量分析，给出了火药颗粒在随撞击和挤压两种不同力学状态下所引起的火药破碎及破碎程度，从而为进一步研究火药由破碎诱发膛炸提供了重要的实验依据。     

模拟跌落撞击下PBX-2炸药的响应

为了研究带壳体约束条件下炸药的跌落安全性,设计了模拟跌落试验装置.对φ98 mm ×39 mm PBX-2炸药进行了跌落试验,采用polyvinylidene fluoride(PVDF)计测试了样品中的压力变化过程,采用PCB加速度计获得了装置中不同位置的加速度变化过程,通过高速录像照片分析了点火反应过程,通过冲击波...     

基于拉格朗日法的高速撞击自由圆柱壳穿孔效应数值模拟

针对高速撞击结构的局部化毁伤特性,利用LS-DYNA动力学程序,基于Lagrange法对弹丸高速撞击自由圆柱壳进行了数值模拟。分析自由放置圆筒在高速撞击下的穿孔效应和能量消耗、再分配关系。结果表明：随着撞击速度的增加,弹丸穿孔直径也呈线性增加;撞击速度在2.0~3.0 km/s范围内,其扩孔比为1.45~1.65,模拟结果与试验吻合较好。穿孔能量消耗随撞击速度提高而呈线性增加,其所占总能量的比例为16%~17%。自由圆柱壳变形内能随撞击速度增加而降低,更多的能量用于形成碎片云和增加碎片云的动能。     

碎块对防护门撞击效应的数值分析

由于防护门结构复杂,过程复杂,为了理解其力学效应,使用数值模拟就成为研究撞击效应的重要手段．文中用流体弹塑性模型数值模拟了高速碎块撞击防护门的效应;详细描述了碎块撞击防护门复杂物理过程;分析了碎块参数对撞击效应的影响     

液压机械传动的动态速度响应

本文在建立系统动态模型的基础上,全面探讨了液压机械传动系统的速度响应规律,分析了系统诸参数对加速减速动态品质的影响。     

弹体非正撞击/侵彻载荷响应的一种半经验分析方法

针对非正撞击/侵彻情况下的弹体结构动响应预示问题,将球形腔膨胀理论与经验方法结合,提出了一种弹体非正撞击/侵彻动载荷计算的半经验方法.基于本文半经验方法,沿终点弹道计算侵彻弹体的动载荷时间历程,进一步运用模态叠加法求解弹体结构动响应,对多个弹体算例的侵彻过载和应力进行预示并与数值仿真结果对比表明本文方法具有较强适应性,...     

求解导弹在随机激励下的动态响应

导弹弹体结构作为一非均匀质量和刚度的弹性体，计算其在随机激励下的动态响应是较困难的。文中给出了用李兹法求解导弹在随机激励下的动态响应的计算方法。与有限元法相比具有计算简单、节省时间、能在微机上实现编程计算等优点。可为确定弹上振动环境条件和室内模拟试验提供理论分析依据。     

自行火炮车体的非线性动态响应

本文根据非线性有限元的基本理论,利用非线性有限元动力学方程的数值积分方法和三维五节点接触单元的接触算、刚度矩阵和载荷列阵,通过非线性弹簧阻尼单元、接触单元等建立自行火炮发射过程的动力学非线性有限元模型,集中解决自行火炮的悬挂部分与地面之间的接触非线性问题,求解了车体的固有特性和非线性动态响应,为火炮发射动力学的研究提供了技术途径。     

基于热响应特性的高速飞行器多约束轨迹优化

在高速飞行器轨迹设计中,以驻点热流和总加热量为表征的传统热约束形式未能真实反映飞行器的动态热响应过程,存在约束表征不合理和过约束的缺陷。针对该问题,在传统飞行力学研究范畴的基础上,通过热环境近似拟合和热响应方程形式变换,建立包含热响应模型的高速飞行器增广动力学模型。对增广动力学模型进行热响应特性测试,结果表明在满足多约束条件下,采用跳跃飞行模式相较于平衡飞行模式可显著降低高速飞行器的内壁温度。最后使用自适应Radau伪谱法对多约束条件下的内壁温度优化问题进行研究。结果表明,相较于最佳升阻比攻角平衡飞行方案,优化设计得到的跳跃轨迹可将内壁温度降低78.4 K（降低13.97%）,优化效果明显,实现预期目标。