火工分离螺母作动噪声的预示和解耦

火工分离装置在水下武器应用中,可能会由于其作动噪声过大的问题给目标带来暴露的风险。利用有限元+边界元的数值计算方法,建立了火工分离螺母作动噪声的仿真预示模型,展示了分离过程中瞬态辐射噪声的传播过程,分析了火工分离螺母作动噪声的来源和产生机理,结合试验和仿真模型计算了各声源的辐射声功率,对噪声源进行了定量解耦。研究结果表明,在10～6 000 Hz的频段内,内套筒撞击的贡献量约为50%,螺母瓣撞击的贡献量约为23%,燃烧噪声的贡献量不到1%,但是在低于400 Hz的低频段内,燃烧噪声的贡献较大,约为22%,仿真结果与试验测试结果一致性较好。     

典型点火器不同装药量下输出冲击试验与分析

为研究装药量对某典型点火器输出冲击的影响,分别用压力传感器和压电式加速度传感器测量了点火器的输出压力和响应加速度,分析了冲击响应谱。结果表明:点火器输出峰值压力与装药量的关系符合诺贝尔-阿贝尔状态方程;在1000 Hz^10000 Hz频率范围内,冲击响应谱差值随装药量增加呈线性变化的关系。     

多点起爆驱动飞片的数值模拟研究

为了给高速大尺寸加载装置设计提供参考,基于流固耦合算法对炸药驱动飞片的过程进行了数值模拟,分析了不同起爆网络和装药高度对飞片平面范围和速度的影响。结果表明：保持装药高度相同,飞片平面范围主要受起爆网络排布的影响,三角形点阵网络作用下的飞片平面范围优于四边形点阵网络;各多点起爆网络作用下飞片的速度无明显区别,但相对于单点起爆均有明显提升,85mm装药高度27点起爆网络作用下飞片速度提升24.6%;保持起爆网络相同,飞片平面范围随装药高度增加而减小,飞片速度随装药高度增加而增加。     

分离螺母多种火药燃烧模型及影响因素

为准确预示反推式分离螺母各运动组件的分离行为,建立考虑多种火药燃烧、热散失、密封圈摩擦力、内部机构多阶段运动的数学模型。模型模拟得到的腔内压力等分离特性参量与实测值相吻合。与忽略热散失与密封圈摩擦力的模型预测结果相比,该模型对腔内压力等参量的预测结果更接近实测值,可避免腔内峰值压力33%、内套筒峰值速度47%的过预示。使用建立的模型分析装药量对分离特性的影响规律。分析结果表明：采用新模型可适当增加药盒装药量,大幅减少快燃速Al/KClO₄药量,有利于提高分离可靠性、降低分离冲击。     

基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法

利用参数化方法估计火工品的发火可靠性时,标准差估计偏差常使评估结果冒进;通过非参数化方法估计火工品的发火可靠性时,试验样本量通常比较大。为解决以上问题,以应力-强度干涉模型为理论基础,将参数化评估方法和非参数化评估方法相结合,提出一种基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法。该方法只需利用感度分布均值就能在置信水平不变条件下,将工作刺激量处的验证试验转化为低刺激量处的验证试验,从而大大降低试验样本量。应用大样本的步进法和所提新方法对某型针刺雷管和某型电点火头进行对比验证试验。结果表明：两种方法的可靠性评估结果一致,所提小样本评估方法是合理的,可应用于机械火工品、电火工品的发火可靠性评估。