拉杆活塞式发射装置内弹道建模与仿真

为了进行小尺寸、长行程、低过载发射,设计了一种拉杆活塞式发射装置.根据经典内弹道理论,采用集总参数法对混合装药下舍高低压药室的发射过程建立了内弹道模型;采用四阶龙格库塔法对该模型内弹道过程进行了求解.数值计算结果表明,拉杆活塞式发射具有较低的最大膛压和发射过载,但随着拉杆数量和质量的增加,对弹丸做功效率有所下降.拉杆活...     

薄片状体沉降过程中的多体干扰流场特性

针对薄片多体气动力干扰问题,建立了相关的控制方程和湍流方程,分别采用二阶迎风格和全隐式方法进行空间离散和时间离散,建立了含碰撞响应的非结构动网格方法.利用耦合求解Navier-Stokes方程和刚体动力学方程,数值模拟了薄片多体沉降过程.数值模拟结果与试验记录的运动状态符合较好.对薄片多体沉降干扰非定常流场结构变化的分析和对其流动机理的研究结果显示,多体间的干扰不仅改变物体的运动姿态,而且促进分离.近距的初始相对位置下,薄片运动初期产生接触,提供了物体分离的反向冲量.薄片在干扰作用下滞空翻转并存在互斥的趋势,侧缘形成附着涡,伴随着物体运动发展脱落.     

子母弹中心燃气式抛撒定容阶段试验及仿真

为研究子母弹中心燃气式抛撒过程中推弹装置在由定容向变容阶段转换瞬间的受力状态对子弹最终抛速和姿态的影响,设计了中心燃气式抛撒定容阶段试验装置; 建立了燃气发生器内的零维火药燃烧模型和推弹装置内定容流场的二维两相流模型。数值仿真结果与试验结果的对比分析验证了模型的可行性; 分析了不同的燃气发生器小孔分布和几种扰流装置对推弹装置受力状态的影响,结果表明:改变小孔分布使边界所受合力矩呈振幅衰减的周期性振荡,造成子弹抛撒姿态的不确定性; 不同类型、不同大小和位置的扰流机构对抛撒性能有重要影响。     

子母弹中心燃气式抛撒内弹道过程仿真

在子母弹翻转速度优化控制的研究中,提高子母弹抛撒过程中子弹的翻转角速度有利于子弹在复杂的激波场中顺利抛出.对于中心燃气式抛撒,一般通过增加扰流板调节子弹翻转角速度,即增加了抛撒系统的复杂程度又提高了系统的附加质量.现提出一种通过改变燃气发生器小孔轴向分布位置,调节子弹翻转角速度的方法.对抛撒内弹道过程进行了仿真计算,仿真与测试结果基本一致.得到了小孔位置变化对子弹翻转角速度的影响规律,并分析了角速度的产生机理.仿真结果表明,合理选择燃气发生器的小孔位置有助于提高子弹的翻转角速度,分析结果可作为中心燃气式抛撒机构的设计参考.     

大口径平衡炮内弹道一维两相流建模与仿真

针对大口径平衡炮长管状药、模块化装药的特点,提出了将气固两相分别计算而非将固相流体化的建模思想,建立了适用于平衡炮的内弹道一维两相流模型。模型将管状药床看成一个在两端面压力差和相间阻力共同作用下可沿轴向运动的整体,相间质量能量输运通过控制方程中的源项实现。应用新模型与重叠网格技术对320mm平衡炮内弹道过程进行仿真计算,通过计算结果与炮射试验结果的对比分析,验证了模型的可行性,为平衡炮内弹道过程研究提供了新思路。     

带有中心点传火管的燃气发生器两相流数值模拟

建立带有中心点传火管的燃气发生器的两相流数学模型。针对中心点传火管的点传火过程采用了一维两相流数学模型,管式燃气发生器的能量释放过程建立了二维两相流数学模型,通过气固交换建立了二者的耦合作用,并采用Mac Cormack 预估校正二步显格式编制了内弹道计算软件,进行了仿真计算,仿真计算结果与试验结果符合良好,验证了模型的正确性,为管式燃气发生器的结构设计及优化提供了理论基础;同时根据仿真结果对管式燃气发生器的能量释放过程进行了分析,结果表明均匀一致的点火条件是管式燃气发生器平稳释放能量的前提,点火能量的均匀释放才能保证燃气发生器内火药燃烧过程可靠,能量释放过程可控。