计算点接触碰撞恢复系数的一种理论模型

建立了一种计算点接触正碰撞恢复系数的理论模型.模型描述了弹塑性点正碰撞的接触力和变形量、变形量和接触半径的关系.理论计算结果与有限元(FEA)及实验结果吻合.研究结果为多体系统动力学计算提供了有益的参考.     

摩擦缓冲器设计研究

建立了一种由摩擦环和缓冲簧组成的摩擦缓冲器的数学物理模型.重点分析了该类摩擦缓冲器的缓冲特性,研究结果对提高自动武器的设计质量,尤其是对射击频率有特殊要求的自动武器提供有益参考.     

某自动步枪发射动力学仿真

为研究某步枪射击时的动态特性,运用Pro/E和ADAMS软件建立了该自动步枪虚拟样机模型,选取枪机框速度和位移为校验指标,将仿真结果与试验结果对比,验证了模型及仿真结果的可信性。在此基础上,研究了枪机框、枪机等部件的动力学特性,分析了活动机件前后运动产生的碰撞对枪身的冲击情况,为该自动步枪结构优化及人枪系统动力学问题的深入研究提供了参考。     

超高射速武器低后坐力技术研究

超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器,射速高,后坐力大,要考虑设计合适的减后坐力装置,使武器后坐运动达到合理程度,实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况,建立了武器后坐运动的动力学模型,分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算,得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明,射速越高,武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。     

形态滤波方法在抵肩力信号降噪中的应用研究

针对抵肩力实验信号采集过程中引入的噪声污染问题,基于数学形态学理论,提出了一种自适应多尺度形态学降噪方法。该方法采用形态开闭-闭开运算提取含噪信号的正、负冲击成分,根据不同尺度形态运算后的噪声统计分布,对不同尺度下形态运算的结果进行加权平均去噪,解决了细节保持与噪声滤波之间的矛盾。仿真实验以高斯白噪声干扰下的blocks信号为研究对象,信噪比和均方根误差为评定降噪结果的标准,结果表明该方法与传统阈值降噪方法相比具有更好的降噪效果。抵肩力实验结果的应用表明,该方法能够在有效抑制信号噪声的同时较好地保留抵肩力信号特征细节,为抵肩力信号特征的提取提供了一种降噪方法。     

某大口径枪械内弹道挤进时期的数值仿真与分析

针对线膛枪管内膛与弹丸的复杂结构以及高度非线性的挤进过程,求解了弹丸挤进时期的弹底压力,采用多软件综合仿真的方法,建立了枪管和弹丸的高精度有限元模型,模拟了弹丸的挤进过程。分析了弹丸挤进过程所受应力、变形量的时空演化规律,展示了弹丸上膛线刻痕的形成过程,获得了弹丸嵌入阻力变化规律的仿真结果。通过计算并比较弹丸嵌入阻力不同拟合公式的可决系数,获得了弹丸嵌入阻力的最优拟合公式。所得结果为内弹道起始问题的研究、枪管内膛结构设计提供了理论参考。     

内膛损伤枪管对内弹道性能和弹头出膛状态的影响研究

为研究大口径机枪内弹道性能和弹头出膛状态受内膛损伤的影响规律,探究内膛损伤导致枪管寿终的关键因素,对某12.7 mm重机枪进行了系统的寿命试验。分析获得了该枪枪管内膛损伤的主要形式及其随射弹数增加在枪管轴向的分布及演化规律,在此基础上建立了精确的不同寿命阶段内膛损伤枪管的弹-枪热力耦合有限元模型。采用Fortran子程序实现了内弹道过程与显式有限元方法的迭代数值求解,获得了12.7 mm弹头内弹道性能及出膛状态等随内膛损伤发展的变化规律,将数值模拟结果与寿命试验数据进行对比验证了弹-枪耦合模型的准确性。仿真结果表明:弹头出膛时的扰动量、转速的下降量以及表面形貌的改变量等随枪管射弹数增加而增加,在身管寿命后期表现尤为明显;弹头出膛状态的改变是导致该枪枪管寿终的主要原因。研究结果对进一步分析内膛损伤引起的弹头外弹道性能退化行为,实现从内到外完整地分析枪管寿终机理具有重要意义。     

含运动弹头的手枪膛口射流噪声场特性

采用数值计算与试验研究相结合方法,分析某9 mm手枪膛口射流噪声场特性。基于计算流体力学与计算气动声学两步法,结合动网格技术,对含有运动弹头的手枪膛口燃气流场进行数值计算,即先采用大涡模拟方法计算膛口流场,得到声源积分面上的流体信息,再通过求解Ffowcs Williams和Hawkings声波动方程得到声源信息以及各个声监测点的声压信号,最终得到瞬态声场。为验证数值模型的可行性,将手枪试验结果与数值计算结果进行对比分析。结果表明：数值模型考虑弹头运动可以使计算结果更具准确性;数值计算所得各测点值与试验结果之间的误差均小于5%,证明了数值模型的正确性与可用性;研究结果对装有消声器的膛口噪声预测及膛口消声器的设计具有较好的参考价值。     

叱咤风云30年--比利时米尼米轻机枪

1977年,北约开始进行下一代轻武器选型试验,比利时FN公司拿出SS109枪弹以及FNC5.56mm突击步枪和米尼米5.56mm轻机枪作为步兵班的一整套理想火力系统参加选型试验。1980年10月,SS109枪弹被选为北约制式小口径枪弹,1982年2月,米尼米5.56mm轻机枪以其良好的性能被美军选定为班用自动武器,定名为M249SAW。时至今日,米尼米机枪已出现了SPW(特种用途武器)、Mk46MOD0、Mk48MOD0等多种版本。     

身管与弹丸的熔融磨损模型与研究

针对身管的烧蚀磨损会制约武器的进一步发展的问题,提出一种身管与弹丸的熔融磨损的计算方法。通过分析管与弹丸发生熔融磨损过程,将摩擦学和流体力学相关理论运用到身管与弹丸的高温、高速摩擦作用中,建立了身管与弹丸的熔融磨损模型,推导出了熔融润滑状态下的熔化液熔化速度、熔化液厚度及摩擦系数的计算公式,并以某加农炮为例对所建模型进行理论计算与分析。计算结果表明：该方法较好地符合了现有的摩擦学理论,为深入研究身管武器的烧蚀磨损机理提供了理论基础。