隔板厚度对延期时间影响的数值模拟及实验研究

运用STAR-CD仿真软件,建立了以硅系延期药为输入药剂的金属隔板式延期装置的理论模型。数值模拟了隔板厚度分别为1 mm、2 mm和3 mm时燃烧波、壳体的传热、点火药升温过程等。理论设定点火药端面达到某温度所需时间与该爆发点温度下延滞期之和的最小值为延期装置的延期时间,研究了隔板厚度对延期时间的影响。结果表明:延期药燃烧完一段时间后,借助隔板的热传导,点火药温度逐渐升高,直至发火,点火药的中心温度高于边缘的温度。对延期时间-温度曲线进行拟合,其符合6次多项式。隔板厚度为2 mm和3 mm时数值计算的延期时间为3.55 s和4.44 s,实际测试值为2.97 s和4.03 s.同传统延期装置相比,金属隔板式延期装置能有效地延长延期时间。     

低气压长秒延期点火具研究

针对延期点火具的低气压工作环境,探讨并论证了敞开式延期点火具的总体设计。基于延期药燃烧方程,进行了多层递进点燃式的延期点火具结构设计,分析得到各级点火药、延期药的设计要求;经大量药剂配比试验得出点火药凝聚态产物含量占比、凝聚态产物是否流动是其工作稳定的关键因素。本研究对低气压长秒延期点火具设计具有理论指导意义。     

某型煤矿许用电雷管高段瞎火原因的分析及改进

针对某型煤矿许用雷管生产中出现的点火失效问题进行了分析,结果表明电点火药头-延期药之间能量匹配裕度不足是导致产品瞎火的主要原因。通过设计改进提高了电点火药头点火能力及延期药的热感度,经试验验证产品发火的可靠性得到有效改善,解决了瞎火的问题。     

钝感型瞬时/延期两用电点火具的研究

在分析某空空导弹固体火箭发动机用钝感型瞬时/延期两用电点火具技术指标的基础上,对瞬时/延期双通道电发火结构、硼/硝酸钾输出装药结构、钝感桥片、膜式静电泄放片和延期药进行设计;经大量的验证试验,确定了桥片和膜式静电泄放片的主要参数,选择了高精度延期药和空心圆柱形点火药.主要性能试验结果表明:该点火具满足了瞬时/延期两用,点燃发动机丁羟复合装药,1A1W5min不发火,25 000V脚-壳、桥-桥、脚-脚静电不发火,-45～60℃内高延期精度的指标要求.     

某复杂发射环境用延期点火装置设计研究

为满足高膛压、高过载等复杂发射条件下的延期点火,对某延期点火装置内部结构、传火通道、转换通道进行了设计,并对点火药进行了筛选。研究结果表明,所设计的延期装置满足平原和高原两种发射环境,且在高膛压、高过载条件下具有较高的延期精度。     

高速摄影法研究铅芯延期体的燃烧特性

用高速摄影仪对卡在透明塑料管中的铅芯延期体从点火到喷火的过程进行了拍摄.图像显示,在铅芯延期体点火端有一段延期药与点火药头一起在很短的时间内完成燃烧过程;在铅芯延期体喷火端有一段延期药被喷出,铅芯延期体未起延期作用.将燃烧后的铅芯延期体沿药芯切开,显微镜下观察残渣,发现有的残渣呈层状龟裂.根据结果,对这些影响铅芯延期精度的因素进行了分析.     

某金属传火管不同装药对点传火性能的影响研究

针对某大口径火炮设计了中心金属传火管,在点传火模拟试验装置上进行了该金属传火管的点传火试验。通过对比分析传火管管内压力、火焰传播速度、破孔时间差以及点传火时间等参数的变化情况,对影响金属传火管点火性能的点火药种类和装药量两个因素进行对比分析。结果表明与大粒黑和小粒黑相比,当点火药为苯萘药条时更有利于提高药床的透气性,能够明显提高火焰的传播速度,缩短破孔时间和点传火时间,且随着苯萘药条药量的增加,火焰传播速度、点火能量也随之增加,具有更为良好的点传火性能,该结论可以为下阶段工程化应用提供设计依据。     

金属点火管喷孔射流场与破孔规律的实验测试

为了探索火炮点人系统对危险压力波的影响,我们设计了多种结构的点火系统。在上炮试验之前.对其中几种金属点火管进行了静态测试。点火管喷孔射流场和破孔规律的测试是利用YA-16多福闪光高速摄影机进行的。试验结果表明,除了点火药包装及内衬材料的随机因素影响外,点火管结构也将对破孔规律起主要作用。破孔一致性可以作为点火管静态诊断的一个重要指标予测其性能的好坏。     

工业电雷管延期时间分段测时系统的研究

设计了一套工业电雷管延期时间分段测试系统,用于工业电雷管从点火到引爆各序列延时参数的测量,包括桥丝通断时间、点火药头发火时间、延期药点火延迟期、延期体延期时间.通过对工业电雷管延期时间进行分段测试,表明该系统能精确测试工业电雷管从通电到引爆各段的作用时间,测试结果可靠、精度高且测量过程安全易操作.     

电点火元件对毫秒延期电雷管秒量的影响

通过研究点火头重量与毫秒延期电雷管秒量的关系、电流强度与点火药头发火时间的关系，获得了最佳工艺条件，达到提高毫秒延期电雷管延时精度的目的。     

高温钢管包覆金属橡胶的散热过程计算机仿真

用计算机仿真技术研究高温钢管包覆金属橡胶的散热过程。用Inventor建模软件构建模型,相关参数作为输入项导入APDL仿真平台,划分网格构建有限元模型。结果表明:固定时长内,未包覆金属橡胶的散热过程温度变化范围为89~98℃,包覆后为15~98℃,散热由内到外;不同温度、振幅、频率下,金属橡胶包覆高温钢管散热效果良好。     

渐扩型自航发射鱼雷内弹道模型与仿真

为探讨采用渐扩型自航发射管是否提高了鱼雷出管速度和补水压差引起的附加阻力对鱼雷出管速度的影响程度,通过对自航管内非常局限性边界条件下鱼雷受力的分析,建立了渐扩型自航发射管的内弹道模型。结合鱼雷在管内各阶段的运动状态,对渐扩管引起的流体阻力实时计算,进行了计算机仿真。通过仿真结果的比较,证明采用渐扩型自航发射管提高了鱼雷出管的速度,为以后自航发射装置的设计和改进提供了一定的理论基础,并通过比较,说明了补水压差引起的附加阻力也是影响鱼雷出管速度的重要因素之一。     

永磁无刷直流电机伺服系统全数字化设计

基于DSP的全数字化无刷直流电机伺服系统,由包括DSP和片外存储器的以TMS320F240组成的小系统,及反馈信号采集模块2部分组成.系统原理是:三相交流输入经整流、稳压后为逆变电路提供直流电源,逆变电路所需的触发信号则由DSP提供,输出占空比可调的PWM信号通过调整的宽度控制功率管的开关时间,实现对无刷电机的控制.其数学模型的建立条件为电动机的气隙磁场沿气隙方波分布、绕组通电时磁通忽略不计、功率管压降为恒值、各相绕组对称.伺服系统采用内环为电流环,外为速度环,最外为位置环的三环串级控制结构.运行结果表明,采用这种控制方案可使系统取得良好的控制效果.     

快速点火技术应用研究

为解决传统点传火方式作用时间长、燃速低、点火不均匀等问题,对A、B两种结构传火管进行压力——时间测试,分析对比了配用于爆炸网络点火技术的A型传火管、配用于LVD中心点火技术的B型传火管与普通传火管的点传火性能。试验结果表明：采用快速点传火技术的传火管传火速度大大提高,点火压力增大,点火后燃烧稳定。其中爆炸网络A型传火管的传火速度是普通A型的近40倍,平均点火压力峰值是普通A型的2倍;LVDB型传火管传火速度是普通B型的4-5倍,平均点火压力峰值增长十几兆帕。此外,分析了LVD中心点火技术与爆炸网络点火技术的特点及应用前景。     

药剂对金属膜式钝感电点火管发火时间的影响

本文通过试验研究了药剂对金属膜式钝感电点火管发火时间的影响。结果表明，药剂的种类、装药结构和药剂的粒度是影响发火时间的3个重要因素。     

铝合金搅拌摩擦焊接过程传热和塑性流动数值分析

利用大型计算流体动力学软件FLUENT,建立铝合金板搅拌摩擦焊接过程热流耦合三维有限元模型。通过求解三维质量、动量和能量守恒方程,得到焊接过程粘塑性金属三维流场和温度场。结果表明,相比较搅拌头的进给速度,搅拌头转速对促进其周围塑性金属流动效果明显。同时与纯流场模型相比,热流耦合模型显示金属流动性较充分。此外,仿真得到的温度场得到了实验结果的验证。     

内聚爆轰加载下金属圆管的自由面速度测量初探

利用不等长“刺猬”状电探针布局方法,对滑移内爆加载下金属圆管的自由面（内表面）速度历程作了探索性测量,获得了不同装药厚度下自由面粒子速度v随空间半径R的变化关系,并对结果进行了简单讨论。数据分析初步显示了装药厚度对钢管自由面粒子速度的影响;针对40mm厚硝基甲烷装药条件下实验所得的初始自由面速度vo比基于CJ理论的理论值高,用“爆压增长现象”进行了初步解释。上述工作为进一步开展内爆驱动轴对称结构运动的定量测量奠定了基础。     

金属内衬对复合材料身管热性能影响分析

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料，可以减轻纯金属身管质量，提高身管刚度。为了详细分析复合材料身管金属内衬对身管热性能影响，运用有限差分法建立了武器发射时复合材料身管瞬态数值传热模型，并结合多个设计方案编制通用程序对金属内衬影响复合材料身管热性能进行数值定量分析。结果表明金属内衬厚度对于复合材料身管的传热性能有很大的影响，内衬层越厚对提高复合材料身管热性能越有利，但影响减重，因此在复合材料身管的综合优化设计中必须有重点综合考虑。     

泡沫金属/金属管塑性变形缓冲器降低弹载设备过载的数值模拟

为降低弹载设备在弹丸高速侵彻目标过程中的高过载,设计一种可降低过载值的泡沫金属/ 金属管塑性变形缓冲器。利用有限元软件LS-DYNA 对其在降低弹载设备过载上的效能进行数值模拟研究,通过数值模拟得到弹载设备侵彻过程中的过载时程曲线,并与没有采取任何措施和仅采用单纯金属管塑性变形缓冲器的弹载设备过载时程曲线进行对比。结果表明:泡沫金属/ 金属管塑性变形缓冲器可以大幅降低高速、侵彻时间长的弹丸中的弹载设备过载,且在降低弹载设备过载效能和作用时间上优于单纯的金属管塑性变形缓冲器。     

轴对称阶梯型面管道内流场数值分析

采用雷诺平均的N－S方程，对收敛－扩张－圆管和收敛－圆管两种复杂型面管道内流场进行了数值仿真，得到了流场结构变化规律。研究表明，由于圆管存在，会使圆管出口的流体速度降低，压力增高，喷管效率降低。