高低压室平衡炮内弹道数值模拟及试验研究

针对高低压室平衡炮内弹道问题,提出了数值模拟与试验相结合的研究方法。首先探讨了针对平衡炮而设计的高低压室装药结构;利用经典内弹道理论与动量平衡原理建立了平衡炮发射过程的内弹道数理模型;分析了数值模拟和试验结果。试验验证了所建模型的合理性．为平衡炮的结构设计和装药设计提供了理论分析方法。     

单兵火箭燃气射流冲击噪声场的形成与发展

该文以单兵火箭冲击射流流场为研究对象,采用数值模拟技术,对定向器管尾附近区域的燃气流场进行了数值计算,给出了发动机工作早期阶段冲击射流噪声场形成过程的计算结果。通过对计算结果的分析可知：对于开放式定向器尾管结构,燃气射流压缩空气产生的冲击波会对局部发射环境造成较为严重的破坏,在进行单兵火箭结构设计时应充分考虑这一影响因素,采用合理的设计结构以避免这一现象发生。     

平衡抛射武器内弹道性能研究

该文研究了某平衡抛射武器发射药厚度对其初速或然误差、最大膛压等内弹道性能的影响.采用所建立的平衡抛射武器内弹道模型计算了该武器系统的内弹道性能,进行了内弹道性能试验,计算结果与试验吻合较好.采用Monte Carlo模拟,计算了不同厚度发射药的弹丸初速及其或然误差和最大膛压.研究表明,在保持弹丸平均初速不变的条件下,发射药厚度对内弹道性能及其稳定性有明显影响.建立了发射药厚度与内弹道性能参数间的定量关系,为改进该武器系统的内弹道设计提供了帮助.     

基于MATLAB的某一森林灭火弹外弹道仿真与运用

为了在设计初期能得到满足射程与弹重要求的弹丸初速,建立了弹丸质心运动的外弹道数学模型,采用四阶龙格-库塔法对外弹道微分方程进行计算,利用MATLAB软件进行仿真,并给出了相应的仿真结果及分析。最后根据得出的初速完成发射平台的原理方案设计,为后续的具体设计提供了依据。     

单兵筒式武器浮动发动机系统内弹道过程数值仿真研究

为研究浮动发动机的内弹道问题,该文对其发射过程进行了建模及计算分析.首先探讨了浮动发射系统的结构设计与工作原理,运用经典内弹道理论建立了发射系统内弹道过程的数学模型,并运用龙格-库塔公式进行数值计算,最后给出某组数值仿真及地面试验的研究结果.试验验证了模型的合理性,为单兵筒式武器浮动发动机发射系统的设计提供了理论指导.     

旋转火箭在光滑膛内的运动规律

本文通过对旋转火箭在光滑定向器内运动情况的全面分析,考虑到弹、炮之间由于间隙的存在,可能会出现“断续接触”的现象,从而抛弃了文献[3]中“前、后定心部连续接触管壁”的基本假设,提出了膛内运动的分段解法,并利用所建立的“分段”模型对某弹的膛内运动姿态进行了计算机模拟,其结果与文献[1]的实验比较符合。     

弹丸发射内弹道方程嵌入LS-DYNA数值模拟研究

为更好地分析弹丸发射内弹道过程,通过对LS-DYNA进行二次开发,将弹丸发射经典内弹道模型及火药气体状态方程引入有限元计算,并采用Lagrange方法对某弹丸发射内弹道全过程进行了数值仿真,成功模拟了火炮发射时火药燃烧推进弹丸运动的力学过程. 仿真结果表明：数值模拟获得的弹丸速度、弹后气体压力、弹丸过载曲线与经典内弹道计算结果一致性很好,同时数值模拟解决了经典内弹道无法获得弹丸具体受力情况和动态下的强度等问题.     

爆燃动力装置内弹道多相流数值模拟

为揭示爆燃动力装置内弹道特征量在空间和时间上的变化规律,在考虑主装药和辅助装药共同作用的基础上,应用内弹道多相流数值模拟和内弹道测试试验相结合的方法开展研究。在建立爆燃动力装置物理模型的前提下,构建了爆燃动力装置混合装药内弹道多相流守恒方程及其辅助方程;采用CE/SE差分方法,对爆燃动力装置内弹道多相流数学模型进行求解,获得了爆燃动力装置起爆过程中内弹道特征量随时间的变化规律及其典型时刻的空间分布规律。开展的爆燃动力装置内弹道测试试验表明,数值模拟结果与试验结果吻合,验证了爆燃动力装置内弹道多相流数学模型的合理性和CE/SE差分解法的有效性。     

大积分区间上齐次线性常微分方程组柯西问题的数值解

用传统的差分方法求齐次线性常微分方程组的数值解有相当的难度,利用此文方法,可以实现在大积分区间上求数值解。     

管、型材挤压机液压系统的动力学分析与数值计算

本文对3150吨卧式管、型材挤压机的泵-蓄能器液压系统进行了动力学分析,推导了挤压力与位移、速度等参数的函数关系及相应的计算公式,并进行了数值计算。理论计算与实测数据吻合,证明这种计算方法对具有泵-蓄能器液压系统的各种型式的挤压机与压力机皆有实用参考价值。     

耦合内弹道过程的膛口流场数值模拟与分析

为提高武器精度,模拟弹丸射入膛内后的膛口流场,耦合内弹道过程分析弹丸射出炮口前的初始流场和射出后的流场变化.采用内弹道经典模型计算膛内弹后气体流场,建立二维轴对称气体动力学模型计算弹前气体及膛口流场,通过弹前阻力将二者同步耦合计算.计算过程采用非结构网格方法,同时考虑运动弹丸的影响,计算结果与实验流场相吻合.计算结果捕捉到弹丸出炮口后在膛口形成清晰的瓶状波系.分析得到弹丸出炮口后1.5 ms时刻炮膛内外的马赫数轴向分布;此时火药气体在膛外膨胀的最大马赫数可以达到6.32;火药经过激波后气体速度迅速下降到声速以下.由于激波的作用,在激波前后压强会产生阶跃.     

短管炮模块装药两相流内弹道模拟

大口径火炮模块发射装药通常由多个模块组成,流场结构复杂。该文对燃烧场进行分区模化,并在此基础上给出两相流内弹道理论模型和计算步骤,编制程序对短管试验炮膛内发射过程进行了数值模拟。结果表明,膛内的压力、压差及弹丸速度等参量的理论计算结果与实验吻合得较好,模拟结果有较高的置信度。该模型和计算程序可用于模块装药结构火炮内弹道模拟、装药设计和安全性能分析     

钝感发射药的内弹道特性研究

针对未完善的钝感对发射药内弹道性能影响的研究现状，该文利用密闭爆发器试验和靶场射击试验研究了钝感对发射药燃烧规律的影响，建立钝感发射药的燃烧数值模型，提出确定钝感药燃烧特征量的方法，并计算分析钝感发射药的内弹道特性，计算结果符合膛内射击过程的变化规律，与射击试验结果吻合很好。     

大口径榴弹炮多相流内弹道数值预报

根据大口径榴弹炮复杂装药结构的特点，将膛内流域分为４个区；燃气区、管状药区、基本药一状药区与附加药包粒状药区，每个区分别推导质量、劝量与能量守恒方程，建立了多相流内弹道模型，结合工程背景。，数值预报了弹丸运动加速度变化规律，为弹丸设计提供理论指导。与部分试验结果比较表明，数值结果与结果与试验结果一致性很好，预测结果是可靠的。数值给出内弹道循环过程详细结果，对于指导装药设计、身管设计都具有重要意义。     

火箭发射系统的动力学控制

该文探讨了火箭发射系统的动力学控制问题。传统的动力学控制方法被引入文中，其控制思路得到详细叙述。运用此方法建立了火箭发射系统的动力学控制方程，并编制了相应的控制软件。文末给出了一个控制实例以演示整个控制过程和控制效果，结果表明，对火箭炮系统实施恰当的动力学控制，有助于抑制发射系统的振动和减小火箭弹的起始扰动。     

两相流内弹道应用软件系统的改进扩充和应用

该文介绍两相流内弹适应用软件系统的改进扩充和应用。改进和扩充后的软件系统，包含有由于火药颗粒挤压破碎引起的增燃作用和两截装药之间自由空间对内弹道过程的影响。给出的应用例子是４００ｍｍ短管坦克炮上发生的事故装药。数值计算与试验比较表明，理论与实验之间有较好的一致性。     

装填条件的变化对金属风暴武器系统内弹道性能的影响

该文针对金属风暴武器的特点，以发射某枪弹为例，详细讨论了装药量、火药厚度、弹头质量、药室容积等装填条件的变化对金属风暴武器系统内弹道性能的影响规律。其规律为：随着装药量的增大，火药厚度的减小，药室容积的减小将使最大膛压和子弹出枪口速度均相应地增加；弹头质量的增加将使最大膛压增加，子弹出枪口速度减小。这些规律为研究金属风暴武器系统的内弹道机制及控制机制打下了基础。