激光燃烧诊断技术及应用研究进展

介绍了用于燃烧场温度、组分、火焰构造和流场速度等参数测量的相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光和OH示踪测速实验系统,给出了在预混火焰、高能固体推进剂瞬态燃烧场和超声速高温流场测量的部分实验结果,并分析了激光作用区域燃烧场温度、主要组分及流场速度的分布和火焰构造。     

再生式液体发射药火炮燃烧室压力振荡数值仿真

再生式液体发射药火炮(RLPG)喷雾燃烧过程伴随着剧烈的压力振荡现象,为了研究其产生机理,建立了RLPG燃烧室颗粒轨道模型.气相用欧拉法描述,液相用拉格朗日法描述,方程组中的源相反映了气液两相间的相互作用.通过数值仿真模拟了燃烧室压力振荡现象,从声腔振荡和燃烧稳定性两方面分析了压力振荡的产生机理,结果表明燃烧室存在纵向声学振型,液体药燃烧稳定性与液体药燃速指数有关,燃速指数越大,燃烧越不稳定.     

热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的加工流变性能研究

利用转矩流变仪研究了不同硬段质量分数的热塑性聚氨酯弹性体黏合剂在不同加工条件下的流变性能,表征了加工后热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能.实验结果表明,加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的流变性能有显著影响,其平衡转矩随着加工温度和转速的提高呈下降趋势.加工工艺对热塑性聚氨酯弹性体黏合剂的力学性能也有一定的影响,加工温度和转速的提高使其拉伸强度降低,而延伸率则随着加工温度的提高有所增加.     

考虑火炮膛内热散失的内弹道建模与仿真

针对发射药内弹道性能预估时,火炮膛内热散失修正程度难以确定的问题。提出了一种基于密闭爆发器实验的发射药燃气膛内传热计算方法,根据该试验测得的压力与时间信号及发射药燃气在密闭环境中做功能力与压力之间的关系,确立发射药燃气与膛壁的传热方程,结合内弹道方程组,得到考虑火炮膛内热散失的内弹道模型,并将该模型用于双芳-3发射药的内弹道性能预估。结果显示仿真得到的最大膛压、初速与实测结果的误差均小于2.5%,表明了该模型的有效性和优越性。     

射弹超高速撞击卫星推进剂起爆模型研究

卫星推进剂在射弹超高速撞击下面临着爆炸的风险,就此问题进行研究。在分析卫星推进系统组成的基础上,以单组元液体肼推进剂为研究对象建立了射弹撞击推进剂贮箱的模型;结合典型撞击起爆判据对国外液体肼撞击起爆试验数据进行分析,定义液体肼撞击起爆的功率密度阈值,建立液体肼撞击起爆模型;依据一维冲击波和不定常流理论,建立撞击冲击波压力及其持续时间的求解模型。分别采用本模型和光滑粒子流体动力学算法对同一案例进行仿真分析,两种方法得到功率密度值均高于起爆阈值,二者误差为4.5%,这一结果验证了本模型的有效性可行性。研究成果对于空间撞击事件效果分析与影响评估具有重要的工程参考价值。     

增能钝感火药的物理与力学性能

目的 研究高氮量单基火药吸收硝化甘油增能及钝感以后的物理、力学性能。方法 通过压缩实验、落锤冲击实验、爆热实验等方法进行研究。结果 高氮量单基火药增能后,其力学强度略有下降,但仍然远高于双基或三基火药;钝感层与基体火药的界面粘结强度明显提高。当吸收硝化甘油１４．１％时,表征能量的爆热提高约５．４％,在６５℃加速老化９０ｄ后,仍无脱粘现象发生。结论 所研究的增能钝感火药能有效地增加能量,改善基体火药     

步兵战车自动炮连发射击弹丸起始扰动仿真分析

为描述步兵战车自动炮连发射击精度变化规律,对自动炮首发射击弹丸起始扰动与次发射击弹丸起始扰动进行了仿真计算.基于移动荷载理论,以圆柱坐标系中弹丸径向速度为表征量建立了自动炮首发射击弹丸起始扰动仿真模型;在对首发弹丸射击后身管的剩余振动能量进行动力学仿真的基础上,应用身管膛线起始部单元在首发射击赋予的初始径向位移和初始径向速度作为身管的初始边界条件,建立具有身管初始扰动的弹炮耦合振动模型,对次发弹丸的起始扰动进行了仿真分析.仿真结果表明,首发弹丸射击后身管剩余振动能量大大增加了次发弹丸的起始扰动.     

固体推进剂中的裂纹扩展起始的数值分析

研究了含有裂纹和星孔的复合固体推进剂正交板的断裂问题.基于有限元软件ABAQUS,将固体推进剂当作粘弹性材料,沿着试件的上下表面施加均布位移载荷,利用J-积分法对含硬颗粒的橡胶基复合固体推进剂进行了非线性大变形仿真计算,详细分析了裂尖附近的局部力学行为和裂纹成长行为.将应变能密度理论与应力分析的结果相耦合,预测了裂纹起始与裂尖到星孔距离之间的关系.     

固化降温过程中固体火箭发动机材料参数的影响分析

给出了药柱在固化降温过程中的热传导和热应力分析的基本方程，且应用有限元法对固体火箭发动机药柱在固化冷却过程中的三维瞬态温度场进行了数值模拟．同时得出了药柱危险点的位置．然后模拟了推进剂参数对危险点的应力应变值的灵敏度．计算结果符合工程实际．     

有限段法在高炮发射多体系统动力学分析中的应用

用有限段法计算高炮身管的弹性变形,用基于Kane方程的Huston方法建立了某高炮7刚体18自由度的多体系统动力学模型,对高炮发生过程进行了数值仿真,计算得出的炮口角位移明显大于不计身管变形的5刚体10自由度模型的计算结果。2种模型计算出的炮箱后坐曲线是完全一样的,与实测的炮箱后坐曲线一致,证明了上述分析的正确性,为高炮精度分析提供了更严格的理论参考。