基于量纲分析的膨胀石墨火焰流初速计算

在膨胀石墨烟火剂燃烧试验的基础上,通过分析反应过程,发现了反应稳定阶段膨胀石墨火焰流初速的影响因素;利用量纲分析法,得出了初速与壳体内压强、生成混合物密度的函数关系;通过对壳体内压强和生成混合物密度进行分析计算,最终得出了反应稳定阶段膨胀石墨火焰流初速公式,与验证试验结果相比,该公式计算结果误差小于5%.     

聚能装药垂直侵彻靶后破片运动规律

靶后破片对装甲目标内部环境构成巨大威胁,常规试验往往难以准确获取其运动飞行规律.文中在X光试验基础上,结合有限元数值仿真对典型射流垂直侵彻钢靶产生的初始靶后破片云进行了研究,分析了破片云特性及形成机理,在此基础上提出了靶后破片“虚拟原点”概念,并建立了初始靶后破片云数学描述模型,进而求解得到破片飞散角度与速度的关系,与仿真所得结果吻合较好,为靶后破片空间威力场建立奠定了基础.     

膨胀石墨烟幕发生装置烟流颗粒运动规律与试验研究

针对膨胀石墨设计了一种简易烟幕发生装置,该装置利用烟火药燃烧时释放出的热量使可膨胀石墨膨化并分散于空中,形成膨胀石墨干扰烟幕。基于该装置建立了烟流颗粒(膨胀石墨颗粒)扩散规律的理论计算模型,对烟幕发生剂反应参数与烟流颗粒运动规律进行计算,得到烟流颗粒的运动方程。同时,对该装置进行了试验研究,并通过高速摄影记录烟流颗粒运动规律,试验结果表明烟流颗粒理论运动规律与试验结果相符,能够描述烟流颗粒的运动规律。     

射流对间隙靶板屏蔽炸药的冲击起爆

为得到射流对野战弹药的冲击起爆规律,以间隙靶板屏蔽炸药模拟具有一定防护的野战弹药,应用冲击波传递的阻抗匹配技术、聚能射流的准定常侵彻理论以及开放炸药冲击起爆的Held准则,构建了射流前驱波与击穿间隙靶板后剩余射流起爆炸药的工程分析模型,并结合算例对模型进行了系统的分析。结果表明:射流侵彻起爆野战弹药过程中,射流直径变化可达到22.2%,对起爆能力的影响不可忽略;弹药壳体对射流起爆能力影响较防护层(包装/方舱)强;前驱波的最大起爆能力约为2.75×104m3·s-2,而剩余射流的最大起爆能力约为1.55×105m3·s-2,二者相差近一个数量级,所以野战弹药应以防射流击穿为主。     

聚能射流前驱波起爆靶板屏蔽炸药的数值模拟

为系统地研究聚能射流前驱波对靶板屏蔽炸药冲击起爆的影响,从前驱波的形成机理出发,结合前驱波在靶板中传递时能量的衰减、作用面积的增大和在靶板-炸药界面能量的转化,对炸药冲击起爆的窄脉冲准则进行改进,构建了聚能射流前驱波冲击起爆靶板屏蔽炸药的数学模型,并对模型进行了详细地分析和研究,得到如下结论:对于直径3mm的聚能射流,其前驱波最大可起爆约4.2mm钢板屏蔽的A4炸药,符合试验结论;前驱波起爆能力的降低主要是由于作用面积的增大和不同材料交界面的能量转化,说明可以通过靶板厚度与靶板层数之间的最优组合,以最小的代价达到最大的前驱波防护能力,为复合靶板的研究、野战弹药生存能力的提高和废旧弹药的处理提供了理论依据.     

弹药斜装条件下包装箱参数优化设计研究

目的 为了优化弹药包装尺寸设计,提高超长弹药包装装载和运输的效率。方法 以铁路运输过程中超长弹药包装的斜装运输为研究对象,分析弹药包装箱和车厢几何尺寸之间的数学关系,以构建斜装运输时车厢允许的弹药包装的最大长度、最小长度、最大宽度随斜装角变化的数学模型。基于该模型,可以对包装箱参数进行优化,以实现铁路车厢最大装载量。并以某型车厢为例,利用MATLAB对该数学模型进行分析计算。结果 得到了给定车厢尺寸条件下,弹药包装相关参数随斜装角的变化规律。结论 利用建立的数学模型可确定适合铁路车厢斜装的弹药包装的尺寸系列,为弹药包装的优化设计和高效装载运输提供了理论依据。     

主辅式气囊排气口设置及其阈值参数研究

目的分析主辅式气囊排气口面积与开启气压阈值对气囊冲击加速度、速度等缓冲特性产生的影响,以提高气囊缓冲性能。方法根据动力学与热力学相关理论建立排气口有开启阈值的主辅式气囊理论模型。结果增大主气囊排气口面积可使载荷加速度第1峰值减小,第2峰值增大,增大主气囊排气阈值效果相反;增大辅气囊排气口面积,载荷第2加速度峰值减小,增大辅气囊排气阈值效果相反。结论通过文中的解析模型合理设计了主、辅气囊排气口面积,对主气囊排气口设开启阈值可有效降低气囊过载,提高了气囊缓冲性能。     

固定鸭舵弹道修正组件发展

阐述了固定鸭舵二维弹道修正组件的概念;解释了工作与修正原理;对修正组件的减旋、弹道解测量、姿态测量、落点预测、轨迹控制等关键技术进行了综述。     

射流对某典型钝感弹药的冲击起爆规律研究

在钝感弹药的设计中,需研究射流冲击起爆问题.由于钝感弹药在设计定型时必须经过射流冲击试验,但目前针对某典型钝感弹药(复合靶板+组合装药)的理论和试验研究较少,又因试验过程复杂、耗资较大、具有危险性,所以应用射流对复合靶板的侵彻理论和Held起爆准则,通过模型简化、理论推导构建了射流冲击起爆某典型钝感弹药的起爆模型,并根据现有弹药的壳体、装药等情况,类比正交试验设计了正交算例,通过较小的计算量对模型进行了分析讨论.结果显示,射流头部起爆能力约正比于某典型钝感弹药壳体与隔爆缓冲层的面密度,且在面密度和厚度之间存在一个最优的结合点,使得射流头部起爆能力的衰减速率最快,另外对于薄壳弹药应以提高炸药的钝感性为主.研究结果与相关试验具有较好的一致性,可为钝感弹药设计提供参考依据.     

射流击穿靶板后起爆炸药的理论与数值分析

为了系统地分析聚能射流头部起爆能力随靶板厚度和聚能射流尾部直径的变化规律,以聚能射流击穿屏蔽靶板后对炸药的冲击起爆为研究内容,以准定常侵彻和考虑靶板强度侵彻等理论为研究基础,结合Held起爆准则,构建了聚能射流击穿靶板后冲击起爆炸药的数学模型,并在实验验证模型特性的基础上,利用相关材料参数对模型进行了计算和研究。得出结论:对于锥形聚能射流假设,其最大起爆能力不在头部,所以在判断冲击起爆炸药时,应根据剩余射流的最大起爆能力来判断;增加射流尾部直径可以同比增加聚能射流的最大起爆能力。研究结果可用于聚能射流在导弹主动防御和弹药销毁。