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顺序凝固工艺对大长径比装药缩松的影响研究
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作者 刘恒著 刘鹏飞 +4 位作者 王兆国 曹红松 黄求安 牛凯博 沈冠军 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期200-209,共10页
针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及... 针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及Spearman相关系数计算,结果表明,降低水温、入水速度以及提高环境换热系数可提高受控生长期的相界面高度、开口角,从而降低自由凝固期的凝固区间最大厚度,最终减少缩松体积;工艺参数影响强弱为:水温、入水速度、环境换热系数;降低入水速度、提高环境换热系数可减少对低水温的依赖。本研究探明了顺序凝固工艺参数对大长径比装药相界面演化及缩松的影响机理,可为相关工艺设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 熔铸装药 顺序凝固 大长径比 缩松
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液-固耦合的熔铸装药颗粒运动特性
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作者 段明清 曹红松 +4 位作者 魏星 刘恒著 史慧芳 张镇川 吴立卫 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期910-920,I0002,共12页
为了研究熔铸装药凝固过程中颗粒运动特性,以含铝的DNAN基混合炸药为对象,基于欧拉-拉格朗日方法建立了三维非稳态液-固两相流模型,分析了铝粉颗粒在熔融态炸药中的运动规律,研究了熔融态炸药表观黏度和铝粉颗粒大小对颗粒运动的影响。... 为了研究熔铸装药凝固过程中颗粒运动特性,以含铝的DNAN基混合炸药为对象,基于欧拉-拉格朗日方法建立了三维非稳态液-固两相流模型,分析了铝粉颗粒在熔融态炸药中的运动规律,研究了熔融态炸药表观黏度和铝粉颗粒大小对颗粒运动的影响。结果表明,凝固过程初期铝粉颗粒整体保持向下运动趋势,随着熔融态炸药内部形成温度梯度以及环流的产生,在受冷凝固区域会形成中部颗粒上浮、四周颗粒下沉的运动现象,而在未受冷区域会形成中部颗粒下沉、四周颗粒向上的运动现象,最终导致颗粒分布不均,影响成型炸药的组分均匀性;同时发现铝粉颗粒直径越大,熔融态炸药表观黏度对颗粒运动速度影响越大,随着颗粒变小,表观黏度的影响减弱。说明对于含铝DNAN基炸药,根据炸药黏度范围合理匹配铝粉颗粒大小会有效防止发生铝粉颗粒沉降现象。 展开更多
关键词 物理化学 熔铸装药 微米颗粒 液-固耦合 颗粒运动 组分均匀性
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面向作战仿真的导引头动态成像过程模拟方法研究
3
作者 翟超凡 曹红松 +2 位作者 张芝源 刘鹏飞 王国岩 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期256-262,共7页
作战仿真技术被广泛应用于体系仿真、武器装备研制论证以及作战效能评估,在反舰作战仿真过程中,经常需要模拟红外制导导弹对目标进行探测、追踪制导以及毁伤评估,均涉及目标区域红外图像动态生成。通过分析海上目标红外特性建立了舰船... 作战仿真技术被广泛应用于体系仿真、武器装备研制论证以及作战效能评估,在反舰作战仿真过程中,经常需要模拟红外制导导弹对目标进行探测、追踪制导以及毁伤评估,均涉及目标区域红外图像动态生成。通过分析海上目标红外特性建立了舰船红外辐射模型,对导弹飞行中动态获取目标图像过程建立了导引头动态成像模型。基于国产数字地球仿真引擎研究了作战仿真中导引头红外成像过程模拟方法,开发了海上作战对抗仿真系统并实现了不同弹目距离、不同攻击方位的红外目标图像模拟。结果表明,提出的导引头动态成像过程模拟方法能在导弹飞行过程中对不同战场环境、不同作战目标进行实时红外成像模拟,从而为作战仿真推演提供支持。 展开更多
关键词 作战仿真 导引头 红外辐射 红外成像 数字地球
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地磁陀螺组合弹药姿态探测技术研究 被引量:44
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作者 曹红松 冯顺山 +1 位作者 赵捍东 金俊 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期142-145,共4页
在对飞行弹体控制时,需要实时获取弹体的姿态角。文中提出了一种采用地磁传感器和硅微陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型。仿真结果显示,该方案在一定条件下可以达到较高... 在对飞行弹体控制时,需要实时获取弹体的姿态角。文中提出了一种采用地磁传感器和硅微陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型。仿真结果显示,该方案在一定条件下可以达到较高的精度。 展开更多
关键词 地磁 陀螺 姿态 探测 弹药
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考虑弹药保障能力的作战效能兵棋推演评估
5
作者 周书行 曹红松 +3 位作者 张镇川 翟超凡 杜宇 韩文斌 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期123-128,共6页
目前在兵棋推演过程中很少涉及到弹药保障环节,比如弹药存储和运输对作战效果的影响。本文基于兵棋推演想定设计、仿真以及评估的规则,提出了诸如保障兵力、保障装备、储运规则等的弹药保障相关推演要素,改进了兵棋推演流程,在常规推演... 目前在兵棋推演过程中很少涉及到弹药保障环节,比如弹药存储和运输对作战效果的影响。本文基于兵棋推演想定设计、仿真以及评估的规则,提出了诸如保障兵力、保障装备、储运规则等的弹药保障相关推演要素,改进了兵棋推演流程,在常规推演评估指标体系中增加了弹药保障效率、成本等评估指标体系,演示了综合弹药保障能力作战效能的评估方法。 展开更多
关键词 弹药保障能力 兵棋推演 效能评估 评价指标
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电磁发射穿甲弹脱壳机理研究
6
作者 韩香彤 曹红松 +2 位作者 刘峰 白吉川 王兆国 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第5期35-42,共8页
为了适应电磁轨道发射方式,采用的两瓣式矩形弹托小口径脱壳穿甲弹相较于传统火炮发射缺乏膛内的预分离力,出炮口后弹托受到的气动力直接影响到脱壳的可靠性。为提高脱壳可靠性,基于动网格技术建立了流体力学与6DOF动力学耦合的数值仿... 为了适应电磁轨道发射方式,采用的两瓣式矩形弹托小口径脱壳穿甲弹相较于传统火炮发射缺乏膛内的预分离力,出炮口后弹托受到的气动力直接影响到脱壳的可靠性。为提高脱壳可靠性,基于动网格技术建立了流体力学与6DOF动力学耦合的数值仿真模型,研究了脱壳过程中流场的变化规律和弹体受到的气动干扰。针对弹托迎风窝前端面位置以及迎风窝深度两个核心结构参数,对比了弹托的运动特性及气动参量。结果表明:适当调整迎风窝前端面位置可以改善弹托翻转姿态,增加迎风窝深度可有效改善弹托升阻比,优化弹托分离轨迹。该方法可为电磁发射脱壳穿甲弹的设计提供参考。 展开更多
关键词 弹托分离 弹托结构 动网格 流体力学 六自由度
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在利用地磁探测确定弹体滚转姿态时的使用域分析 被引量:14
7
作者 曹红松 陈国光 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期66-68,共3页
地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的弹体在空中的滚转姿态。但在利用地磁探测滚转姿态的过程中,存在着诸如地磁异常、地磁传感器的使用域等问题,在地磁探测中这些问题应该得到考虑。文中主要针... 地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的弹体在空中的滚转姿态。但在利用地磁探测滚转姿态的过程中,存在着诸如地磁异常、地磁传感器的使用域等问题,在地磁探测中这些问题应该得到考虑。文中主要针对影响姿态探测可行性的几种情况,初步分析了影响地磁参量的原因,讨论了影响的程度,提出了一些相应的措施。 展开更多
关键词 磁探测 姿态 滚转 弹体 用地 域分析 地磁传感器 地理位置 地磁异常 初步分析 地磁场 磁矢量
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柔性弹体的动力响应特性分析 被引量:3
8
作者 曹红松 杜烨 +1 位作者 沈冠军 梁国祥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期140-143,共4页
对于大长径比飞行体,需要获取弹体的固有动态特性,来进一步分析其飞行结构强度和飞行稳定性。文中利用模态识别技术进行弹体的模态试验,得到了弹体的固有特性。并利用其固有特性,求解基于模态坐标下的火箭弹气动弹性运动方程,得到了火... 对于大长径比飞行体,需要获取弹体的固有动态特性,来进一步分析其飞行结构强度和飞行稳定性。文中利用模态识别技术进行弹体的模态试验,得到了弹体的固有特性。并利用其固有特性,求解基于模态坐标下的火箭弹气动弹性运动方程,得到了火箭弹的临界颤振速度,为其结构动态特性的修改及优化设计提供充分的依据。 展开更多
关键词 飞行稳定性 颤振速度 动态特性 模态
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火箭弹动态特性仿真与试验研究 被引量:4
9
作者 曹红松 王智军 +1 位作者 张会锁 张宁荣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期172-174,共3页
对于大长径比火箭弹,需要获取弹体的固有动态特性,以进一步分析飞行结构强度和飞行稳定性。采用等效质量法简化弹体建立有限元模型进行模态数值仿真解算,同时利用模态识别技术进行弹体的模态试验。试验结果:等效质量法简化火箭弹模型进... 对于大长径比火箭弹,需要获取弹体的固有动态特性,以进一步分析飞行结构强度和飞行稳定性。采用等效质量法简化弹体建立有限元模型进行模态数值仿真解算,同时利用模态识别技术进行弹体的模态试验。试验结果:等效质量法简化火箭弹模型进行模态解算可得到较高精度的弹体自振频率。仿真结果可用于动态强度及飞行稳定性的分析计算。 展开更多
关键词 火箭弹 大长径比结构 动态特性 试验模态
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末敏弹系统多刚体动力学分析与仿真 被引量:2
10
作者 曹红松 朱基智 +1 位作者 崔亮 杜烨 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期173-176,共4页
对末敏弹实体模型简化后,运用多刚体动力学中的R-W方法和牛顿-欧拉方法对末敏弹系统各刚体之间的力学关系进行了分析,建立了末敏弹运动的数学模型。编制程序对末敏弹数学模型进行了仿真分析计算,得到了伞弹系统开伞后的运动规律和敏感... 对末敏弹实体模型简化后,运用多刚体动力学中的R-W方法和牛顿-欧拉方法对末敏弹系统各刚体之间的力学关系进行了分析,建立了末敏弹运动的数学模型。编制程序对末敏弹数学模型进行了仿真分析计算,得到了伞弹系统开伞后的运动规律和敏感器扫描的规律,为系统设计提供依据。 展开更多
关键词 末敏弹 降落伞 外弹道 多刚体 仿真分析
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水介质中高速运动弹丸的空泡效应数值仿真 被引量:2
11
作者 曹红松 姚养无 +2 位作者 何晓聪 朱基智 杜烨 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2010年第4期12-14,共3页
弹丸在水中高速运动时涉及到复杂的多相流流体动力学问题,关于空泡产生机理和特性缺乏较好的物理仿真手段。本文采用混合均质流理论和Realizable к-ε模型,对水下以不同速度运动弹丸的阻力和空泡形态进行了数值模拟,得到了弹丸在水下... 弹丸在水中高速运动时涉及到复杂的多相流流体动力学问题,关于空泡产生机理和特性缺乏较好的物理仿真手段。本文采用混合均质流理论和Realizable к-ε模型,对水下以不同速度运动弹丸的阻力和空泡形态进行了数值模拟,得到了弹丸在水下运动过程中空泡形态和阻力系数随速度的变化规律,为水下弹丸的动力学特性研究探索一种有效的方法。 展开更多
关键词 流体力学 水下弹丸 超空泡 阻力系数 数值仿真
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爆炸载荷模型在爆炸容器强度设计中的应用 被引量:3
12
作者 曹红松 张会锁 王少华 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第4期454-458,共5页
为了寻求一种针对密闭爆炸容器在爆炸载荷作用下的动力响应进行快速、准确的仿真方法,应用LS-DYNA中提供的爆炸载荷模型LOAD BLA ST,模拟在球形密闭容器内炸药爆炸时的加载过程,得到了特定容器的几个特征点的等效应力时程曲线和不同时... 为了寻求一种针对密闭爆炸容器在爆炸载荷作用下的动力响应进行快速、准确的仿真方法,应用LS-DYNA中提供的爆炸载荷模型LOAD BLA ST,模拟在球形密闭容器内炸药爆炸时的加载过程,得到了特定容器的几个特征点的等效应力时程曲线和不同时刻的应力变化云图,所得结果与工程算法所得结果比较偏差较小.该载荷模型相对流固耦合方法网格减少了80%,计算时间减少了95%,计算精度满足工程要求,为密闭爆炸容器的强度设计提供了一种快捷的仿真方法. 展开更多
关键词 爆炸容器 数值模拟 动力响应 应力
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飞行弹体滚转姿态探测方法研究 被引量:5
13
作者 曹红松 陈国光 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S1期141-143,共3页
地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的飞行体在空中的滚转姿态。文中给出了利用地磁传感器探测结果解算飞行体滚转姿态的探测系统总体方案、滚转姿态解算的实施方法及数学模型,对该模型进行了仿真... 地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的飞行体在空中的滚转姿态。文中给出了利用地磁传感器探测结果解算飞行体滚转姿态的探测系统总体方案、滚转姿态解算的实施方法及数学模型,对该模型进行了仿真计算,对仿真结果进行了分析。 展开更多
关键词 地磁 飞行弹体 滚转姿态 探测
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薄壁箱型结构的力学特性 被引量:4
14
作者 曹红松 欧学柄 《太原机械学院学报》 1994年第3期249-254,共6页
本文利用有限无法对一个薄壁箱型梁在各种加载、各种加筋情况下的强度、刚度和稳定性分别进行了分析计算,讨论了薄壁箱型结构的一些主要力学特性,从而在薄壁箱型结构的设计方面得到了一些有益的结论。
关键词 薄壁结构 稳定性 有限元 箱形结构
全文增补中
旋转弹药GPS定位方案研究
15
作者 曹红松 陈国光 侯井林 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S3期304-306,共3页
GPS 系统具有全球覆盖、全天候、高精度提供定位导航信息的功能,文中旨在利用 GPS 系统进行弹道定位导航,为此提出了旋转飞行弹药利用 GPS 导航的总体方案及实施方法,给出了利用半主动双自旋技术及多天线 GPS 信号相加技术进行 GPS 天... GPS 系统具有全球覆盖、全天候、高精度提供定位导航信息的功能,文中旨在利用 GPS 系统进行弹道定位导航,为此提出了旋转飞行弹药利用 GPS 导航的总体方案及实施方法,给出了利用半主动双自旋技术及多天线 GPS 信号相加技术进行 GPS 天线定向的方法和思路。 展开更多
关键词 GPS 导航 弹药 定位
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磁通门姿态探测器的数字信号处理
16
作者 曹红松 陈国光 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第S1期176-178,189,共4页
文中提出了一种用于飞行姿态探测的磁通门式敏感组件,利用磁探头输出的感应电势中的偶次谐波幅值可以判断地磁场特性,给出了利用数字滤波及时域信号最优估计来提取有关偶次谐波幅值的数字信号分析方法,并通过仿真证明对于短序列磁通门... 文中提出了一种用于飞行姿态探测的磁通门式敏感组件,利用磁探头输出的感应电势中的偶次谐波幅值可以判断地磁场特性,给出了利用数字滤波及时域信号最优估计来提取有关偶次谐波幅值的数字信号分析方法,并通过仿真证明对于短序列磁通门探头的时域信号进行这样的处理切实可行。 展开更多
关键词 磁通门 姿态探测 数字信号处理
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预制破片对地面人员目标的杀伤威力分析计算 被引量:18
17
作者 金丽 赵捍东 +1 位作者 曹红松 朱基智 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期157-159,共3页
文中建立了预制破片对地面人员目标的杀伤面积模型,初步计算出某榴弹在不同炸高、落角情况下,对地面立姿、卧姿人员的杀伤面积,并且分析出单个破片的比动能随飞行距离的变化规律,寻找使得弹丸杀伤面积达到最大的最优炸高以及落角,为弹... 文中建立了预制破片对地面人员目标的杀伤面积模型,初步计算出某榴弹在不同炸高、落角情况下,对地面立姿、卧姿人员的杀伤面积,并且分析出单个破片的比动能随飞行距离的变化规律,寻找使得弹丸杀伤面积达到最大的最优炸高以及落角,为弹丸的优化设计提供理论上的依据。 展开更多
关键词 预制破片 人员目标 杀伤面积 炸高 落角 比动能
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数值仿真中湍流模型的选择 被引量:22
18
作者 张宏飞 曹红松 +1 位作者 赵捍东 朱基智 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期242-244,共3页
文中主要讨论FLUENT软件在数值仿真中网格类型和计算模型对仿真结果的影响。在分析湍流流动特征的基础上,说明湍流模型对计算网格的要求并提出了湍流模型的选择方法,然后通过实例对此方法进行了具体说明。
关键词 数值仿真 网格 湍流模型
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基于磁强计和陀螺的姿态测量方法 被引量:8
19
作者 赵捍东 曹红松 +1 位作者 朱基智 张会锁 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第6期631-635,共5页
提出了一种采用磁强计和单轴微机械陀螺的低成本磁-惯性姿态测量方法.介绍了系统的基本组成及其工作原理.三分量磁强计固连在弹体上,三轴与弹体坐标系重合,单轴微机械陀螺安装在弹体轴线上;对陀螺测量的滚转角速率实时积分得到弹体滚转... 提出了一种采用磁强计和单轴微机械陀螺的低成本磁-惯性姿态测量方法.介绍了系统的基本组成及其工作原理.三分量磁强计固连在弹体上,三轴与弹体坐标系重合,单轴微机械陀螺安装在弹体轴线上;对陀螺测量的滚转角速率实时积分得到弹体滚转角,结合三轴磁强计输出的地磁分量测量值,通过求解姿态解算方程获得姿态信息.建立了弹体姿态解算数学模型,以某火箭弹为例,对该模型进行了仿真.误差分析表明:姿态角解算结果具有较小的误差,且误差不随时间积累. 展开更多
关键词 磁强计 单轴微机械陀螺 姿态测量 仿真
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弹丸壳体性能对聚能射流影响的数值模拟 被引量:12
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作者 刘晓蕾 曹红松 +1 位作者 张会锁 柴豫 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期136-139,共4页
利用LS-DYNA3D有限元分析软件,对某弹丸在不同壳体性能情况下形成射流的过程进行数值模拟及对比分析,以寻求壳体性能对聚能装药射流的影响。通过对计算结果的分析,总结了壳体厚度及壳体材料对射流头部速度、射流总能量等相关特性的影响... 利用LS-DYNA3D有限元分析软件,对某弹丸在不同壳体性能情况下形成射流的过程进行数值模拟及对比分析,以寻求壳体性能对聚能装药射流的影响。通过对计算结果的分析,总结了壳体厚度及壳体材料对射流头部速度、射流总能量等相关特性的影响,找出了弹丸的最佳壳体厚度和壳体材料。结论可为弹丸设计及提高战斗部威力提供有益参考。 展开更多
关键词 壳体 聚能装药 射流 数值模拟
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