导弹液压起竖系统流量压力复合控制策略研究 被引量：11

1

作者 冯江涛 高钦和 +1 位作者 邵亚军 钱文鑫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期209-216,共8页

导弹起竖系统的负载是时变的且存在超越负载,而采用位置闭环或开环控制方法时控制精度低,且在负载起动、制动过程中易产生较大的液压冲击。针对这一问题,提出负载口独立控制起竖过程的方法,液压缸的进口与出口分别由两个独立调节的节流... 导弹起竖系统的负载是时变的且存在超越负载,而采用位置闭环或开环控制方法时控制精度低,且在负载起动、制动过程中易产生较大的液压冲击。针对这一问题,提出负载口独立控制起竖过程的方法,液压缸的进口与出口分别由两个独立调节的节流阀控制,进口节流阀用来控制进油侧的流量,出口节流阀用来控制出油侧的压力,分别设计了基于计算流量反馈的流量控制器和基于压力闭环控制的压力控制器,实现了流量压力复合控制。完成了控制策略的起竖试验验证,通过与位移闭环控制效果对比得出结论:基于负载口独立的流量压力复合控制策略减小了起竖过程的压力冲击,提高了系统控制精度。 展开更多

关键词 导弹 起竖 液压冲击 负载口独立 计算流量反馈 流量压力复合控制

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燃气-液压混合驱动的大型起竖系统内弹道设计 被引量：7

2

作者 邵亚军 张炜 +3 位作者 高钦和 杨正伟 田干 冯江涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1956-1962,共7页

针对传统起竖方式起竖缓慢、装机功率大等问题,提出了一种燃气与液压方式混合驱动的起竖方案,并结合机械结构实际,建立了起竖系统的整体动力学模型;参照起竖过程目标曲线,采用线上匹配参数、线下修正弹道的方案,重点对起竖系统内弹道进... 针对传统起竖方式起竖缓慢、装机功率大等问题,提出了一种燃气与液压方式混合驱动的起竖方案,并结合机械结构实际,建立了起竖系统的整体动力学模型;参照起竖过程目标曲线,采用线上匹配参数、线下修正弹道的方案,重点对起竖系统内弹道进行了设计:将系统微分方程嵌入遗传算法程序,龙格库塔方法在线求解,遗传算法进行实时寻优,并对解算结果作了三种方式的修正,通过对比分析,最终确定了一种药柱燃烧8s且在15s时进行动力切换的燃气-液压混合动力起竖方式。数值试验结果表明,该方式可在22.3s内实现负载起竖到位,相比于传统方式,大大缩短了起竖时间,具有理论可行性,可为实现大型装置快速、平稳起竖提供参考。 展开更多

关键词 燃气-液压 混合驱动 起竖方式 内弹道 参数匹配

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时间反转的固体火箭发动机干耦合超声检测 被引量：4

3

作者 艾春安 蔡笑风 +1 位作者 李剑 韩兆林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期145-150,共6页

为解决超声检测过程中不能在固体火箭发动机壳体粘接结构表面涂抹耦合剂的问题,首先构建了一套干耦合超声检测系统,设计了具有特殊结构形式压电振子和传声杆的干耦合探头.然后提出基于时间反转的干耦合超声成像方法,分析干耦合超声时间... 为解决超声检测过程中不能在固体火箭发动机壳体粘接结构表面涂抹耦合剂的问题,首先构建了一套干耦合超声检测系统,设计了具有特殊结构形式压电振子和传声杆的干耦合探头.然后提出基于时间反转的干耦合超声成像方法,分析干耦合超声时间反转聚焦原理,通过对损伤散射信号的提取、时间反转及二次加载,建立聚焦时刻的瞬态波动图,最后通过对结构微元信号幅值求和乘积两种方式对缺陷进行成像.试验结果表明,该方法能够检测出粘接结构中的脱粘缺陷,基本确定缺陷的形状及位置. 展开更多

关键词 超声波 固体火箭发动机 干耦合 时间反转 缺陷成像

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燃气-液压混合驱动大惯量起竖系统内弹道建模与参数优化 被引量：5

4

作者 邵亚军 张炜 +1 位作者 高钦和 冯江涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期751-759,共9页

针对传统起竖方式起竖缓慢、起竖动力源功率密度小等问题,基于燃气与液压混合驱动的起竖方案,设计了一种变截面的固体药柱。基于经典零维内弹道方程,考虑燃气气-粒两相流影响及点火药、固体装药两种燃气的共同作用,结合起竖机构的运动规... 针对传统起竖方式起竖缓慢、起竖动力源功率密度小等问题,基于燃气与液压混合驱动的起竖方案,设计了一种变截面的固体药柱。基于经典零维内弹道方程,考虑燃气气-粒两相流影响及点火药、固体装药两种燃气的共同作用,结合起竖机构的运动规律,以大惯量起竖装置为研究对象,建立了起竖系统的一体化动力学模型。参照目标起竖角度曲线,采用遗传算法对药柱结构参数进行匹配,并对燃气驱动方案进行优化,最终确定了前端直径0.1m,后端直径0.04m的变截面药柱及药柱燃烧1.5s,燃气驱动4.62s的起竖方案。正向内弹道计算结果表明,基于精细化模型的内弹道优化,可使系统在较短时间内(4.62s)以较小的过载(小于0.35g)起竖至目标角度(1.28rad)。 展开更多

关键词 燃气-液压 大惯量起竖系统 内弹道计算 参数优化 起竖方案

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偏二甲肼组分变化对火箭发动机稳态工作性能的影响 被引量：1

5

作者 查柏林 马云腾 +2 位作者 徐志高 田干 马岚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1500-1506,共7页

通过建立液体发动机稳态工作模型与热力计算模型,利用最小二乘优化与迭代计算的方法,仿真研究了被空气部分氧化的偏二甲肼(UDMH)对泵压式液体火箭发动机的影响规律。结果表明,随着UDMH中二甲胺、偏腙和水含量的增加,推进剂混合比略有升... 通过建立液体发动机稳态工作模型与热力计算模型,利用最小二乘优化与迭代计算的方法,仿真研究了被空气部分氧化的偏二甲肼(UDMH)对泵压式液体火箭发动机的影响规律。结果表明,随着UDMH中二甲胺、偏腙和水含量的增加,推进剂混合比略有升高,发动机推力、燃烧室压强和燃烧室温度等参数有较明显下降。与传统地单纯分析推进剂能量性能相比,此方法更能准确表征在火箭发动机系统复杂的调节机制作用下,变质推进剂对发动机工作性能的影响。 展开更多

关键词 偏二甲肼(UDMH) 液体火箭发动机 氧化产物 数值仿真

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小型长航时太阳能无人机总体设计优化方法 被引量：7

6

作者 李赛 周伟 +1 位作者 罗建军 谢飞 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-8,共8页

为解决小型长航时太阳能无人机总体设计中能量获取过程精确度低、设计参数区间寻优困难的问题,基于能量平衡原理提出了"小型低空长航时太阳能无人机总体设计优化方法"。为准确表征太阳辐射强度,引入了大气质量和大气透明度系... 为解决小型长航时太阳能无人机总体设计中能量获取过程精确度低、设计参数区间寻优困难的问题,基于能量平衡原理提出了"小型低空长航时太阳能无人机总体设计优化方法"。为准确表征太阳辐射强度,引入了大气质量和大气透明度系数,用直射辐射强度和散射辐射强度建立了无人机的太阳辐射模型;基于太阳能飞机能量原理,结合太阳辐射模型和能量关系,统计无人机质量分配并参数化建模,建立了能量平衡模型并进行了验证;提出跨夜剩余航时的概念,以跨夜剩余航时最大化为目标,利用遗传算法进行优化,得到最优设计参数和方案。以6月22日在西安执飞为例进行优化设计,研制试验样机进行了飞行试验。研究表明,验证机具备跨夜飞行能力。 展开更多

关键词 长航时 太阳能无人机 能量平衡 总体设计

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基于升力体的变构型超声速飞行器气动特性研究 被引量：2

7

作者 马洋 周伟 秦伟伟 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第12期191-194,226,共5页

为了满足超声速飞行器多任务、全速域飞行要求,提出一种基于升力体的变构型超声速飞行器布局。飞行器通过机翼的伸缩/后掠变形来兼顾高速和低速条件下的气动性能。采用CFD手段对典型飞行工况进行数值模拟。结果显示:通过机翼的伸缩/后... 为了满足超声速飞行器多任务、全速域飞行要求,提出一种基于升力体的变构型超声速飞行器布局。飞行器通过机翼的伸缩/后掠变形来兼顾高速和低速条件下的气动性能。采用CFD手段对典型飞行工况进行数值模拟。结果显示:通过机翼的伸缩/后掠变构型,飞行器在亚声速和超声速阶段能够保持较高升阻比,跨声速阶段气动性能需要通过外形优化设计进一步提高。相比于固定机翼外形,变构型飞行器在亚声速和超声速条件下的升阻比优势明显。研究工作可为大速域飞行条件下的机翼变构型设计提供参考。 展开更多

关键词 变构型 升力体 数值模拟 全速域气动特性

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基于SIFT算法的含碳颗粒凝胶推进剂雾化场速度分析 被引量：1

8

作者 石超 强洪夫 +1 位作者 刘虎 付幼明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期203-211,共9页

雾化是凝胶推进技术的关键问题之一,雾化过程中的液膜、液丝及液滴等的速度分布、液膜厚度等参数对于判断雾化效果、揭示雾化机理具有重要作用。为了对含碳颗粒凝胶推进剂雾化场的速度进行定量分析,提出了一种基于SIFT关键点匹配的雾化... 雾化是凝胶推进技术的关键问题之一,雾化过程中的液膜、液丝及液滴等的速度分布、液膜厚度等参数对于判断雾化效果、揭示雾化机理具有重要作用。为了对含碳颗粒凝胶推进剂雾化场的速度进行定量分析,提出了一种基于SIFT关键点匹配的雾化场速度计算方法,并以雾化场速度分析为基础,提出了一种新的液膜厚度估算方法。结果表明:雾化场速度随射流速度的增大而增大,随撞击角度的增大而减小;雾化场平均速度与射流速度的比值vato/vjet在0.6~0.9,可用于表征雾化效果,vato/vjet越小,雾化效果越好;射流撞击形成液膜的厚度在0.04~0.13mm,液膜厚度随着射流速度及撞击角度的增大而减小;凝胶推进剂的雾化效果随着碳颗粒浓度的增大而降低,随着碳颗粒粒径的增大而略有改善。 展开更多

关键词 凝胶推进剂 碳颗粒 雾化场速度 SIFT算法

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基于SPH方法的聚能射流侵彻混凝土靶板数值模拟 被引量：13

9

作者 强洪夫 范树佳 +1 位作者 陈福振 刘虎 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期516-524,共9页

在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上,利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题,运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题,对... 在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上,利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题,运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题,对聚能装药射流侵彻混凝土靶板的过程进行了数值模拟,同时利用LS-DYNA非线性有限元程序进行对比,分析了2种方法得到的混凝土von Mises应力变化、射流头部特定节点处的速度变化及裂纹演变,验证了SPH方法的准确性。分析了另外2种不同尺寸的靶板在射流侵彻作用下的破坏形式,结果符合射流侵彻物理规律,表明该方法适合模拟聚爆炸与冲击等大变形破坏等问题。 展开更多

关键词 爆炸力学 侵彻 光滑粒子动力学 混凝土 破坏

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碳纤维/环氧树脂复合材料微波固化试验 被引量：10

10

作者 张青 常新龙 +2 位作者 张有宏 马仁利 张翔 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期58-62,共5页

采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环试样进行固化试验研究。通过开展力学性能测试、电镜扫描及CT扫描,对比分析了热固化与微波固化试样宏观力学性能及微细观形态。结果表明:微波固化与热固化的固化机理不同,微波固化提高... 采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环试样进行固化试验研究。通过开展力学性能测试、电镜扫描及CT扫描,对比分析了热固化与微波固化试样宏观力学性能及微细观形态。结果表明:微波固化与热固化的固化机理不同,微波固化提高了固化反应速率,固化周期缩短了57%;微波固化试样的拉伸强度和层间剪切强度与热固化试样基本相当,但微波固化试样力学性能离散系数更小,碳纤维表面有更多的树脂基体粘附,这是由于微波固化的选择性加热造成的;微波固化试样孔隙率为0.78%～1.05%,稍低于热固化试样。 展开更多

关键词 微波固化 碳纤维 复合材料 孔隙率

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低温动态加载下老化HTPB推进剂强度准则研究 被引量：7

11

作者 刘畅 强洪夫 +2 位作者 王哲君 王广 黄拳章 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2581-2587,共7页

为获得低温动态加载下老化后HTPB推进剂强度准则,开展了低温动态加载下不同热老化时间后HTPB推进剂单轴与准双轴拉伸试验,根据试验结果获得的力学性能参数,基于双剪强度理论构建了推进剂强度极限线及故障包络线。研究发现:随着温度的降... 为获得低温动态加载下老化后HTPB推进剂强度准则,开展了低温动态加载下不同热老化时间后HTPB推进剂单轴与准双轴拉伸试验,根据试验结果获得的力学性能参数,基于双剪强度理论构建了推进剂强度极限线及故障包络线。研究发现:随着温度的降低和热老化时间的延长,HTPB推进剂强度极限线范围变大,即推进剂强度增强;随着热老化时间的延长,HTPB推进剂故障包络线缩小,即推进剂抵抗破坏能力逐渐减弱。研究结果可为低温点火条件下战术导弹药柱结构完整性分析提供数据支持。 展开更多

关键词 低温 动态 老化 HTPB推进剂 强度准则

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基于拟流体模型的SPH新方法及其在弹丸超高速碰撞薄板中的应用 被引量：8

12

作者 强洪夫 范树佳 +1 位作者 陈福振 刘虎 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期990-1000,共11页

引入颗粒动力学理论(拟流体模型)建立了适用于超高速碰撞的SPH新方法。将超高速碰撞中处于损伤状态的碎片等效为拟流体,在描述其运动过程中引入了碎片间相互作用和气体相对碎片的作用。采用该方法对球形弹丸超高速碰撞薄板形成碎片云的... 引入颗粒动力学理论(拟流体模型)建立了适用于超高速碰撞的SPH新方法。将超高速碰撞中处于损伤状态的碎片等效为拟流体,在描述其运动过程中引入了碎片间相互作用和气体相对碎片的作用。采用该方法对球形弹丸超高速碰撞薄板形成碎片云的过程进行了数值模拟,得到了弹坑直径、外泡碎片云和内核碎片云的形状、分布,并与使用传统SPH方法、自适应光滑粒子流体动力学(ASPH)方法的模拟结果进行对比,结果显示:新方法在内核碎片云形状和分布上计算结果更加准确。同时对Whipple屏超高速碰撞问题进行了研究,分析了不同撞击速度下防护屏弹坑尺寸及舱壁损伤特性等特性,计算结果与实验吻合较好且符合Whipple防护结构的典型撞击极限曲线。 展开更多

关键词 SPH 碎片云 超高速碰撞 Whipple屏

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基于UV-Vis吸收光谱的UDMH催化降解中间产物 被引量：6

13

作者 卜晓宇 刘祥萱 +1 位作者 刘博 王煊军 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1051-1056,共6页

为了研究偏二甲肼(UDMH)在Cu^(2+)/H_2O_2和Fe^(2+)/H_2O_2两种氧化体系中的降解效能及机理,研究了体系pH、温度、时间、氧化剂投加量四种因素对废水中偏二甲肼降解率的影响,利用紫外-可见光谱方法解析了氧化降解产物。重点对比分析pH为... 为了研究偏二甲肼(UDMH)在Cu^(2+)/H_2O_2和Fe^(2+)/H_2O_2两种氧化体系中的降解效能及机理,研究了体系pH、温度、时间、氧化剂投加量四种因素对废水中偏二甲肼降解率的影响,利用紫外-可见光谱方法解析了氧化降解产物。重点对比分析pH为3,5,7,9时偏二甲肼在两种体系中的降解产物,探讨了偏二甲肼的降解氧化机理,结果表明:温度和氧化剂投加量对偏二甲肼的降解率影响不大,体系pH对偏二甲肼降解率影响显著,pH是控制偏二甲肼降解生成物种类的主要因素,Cu^(2+)/H_2O_2与Fe^(2+)/H_2O_2体系中偏二甲肼降解生成产物种类相似,酸性条件下产物少于较碱性和中性条件。Cu^(2+)/H_2O_2体系处于碱性条件时,对偏二甲肼的降解率较高但中间产物较多;Fe^(2+)/H_2O_2处于酸性条件时,降解效率高且中间产物较少。 展开更多

关键词 偏二甲肼(UDMH) 氧化 紫外光谱 降解中间产物

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缠绕复合材料壳体低速冲击损伤试验与仿真研究 被引量：5

14

作者 刘万雷 常新龙 +1 位作者 张晓军 张有宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期172-178,共7页

针对缠绕复合材料壳体的低速冲击问题,采用试验和仿真相结合的方法研究了不同冲击能量下复合材料的冲击响应规律和损伤模式。基于连续介质损伤力学方法建立了考虑材料强度威布尔分布的复合材料面内损伤模型,并将模型通过用户材料子程序V... 针对缠绕复合材料壳体的低速冲击问题,采用试验和仿真相结合的方法研究了不同冲击能量下复合材料的冲击响应规律和损伤模式。基于连续介质损伤力学方法建立了考虑材料强度威布尔分布的复合材料面内损伤模型,并将模型通过用户材料子程序VUMAT嵌入ABAQUS中模拟复合材料面内损伤;同时采用cohesive单元模拟复合材料层间分层损伤。研究结果表明:在1.5k N冲击力附近缠绕复合材料产生初始损伤,初始损伤出现后,冲击力上升速率降低,并在最大冲击力附近处出现明显震荡;当冲击力达到3.5k N左右时出现纤维破坏,冲击力不再随冲击能量增加而增加。仿真结果与试验结果较为一致,表明该模型适用于研究缠绕复合材料壳体的低速冲击问题。 展开更多

关键词 缠绕复合材料 低速冲击 损伤模型 冲击分析

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基于数字图像相关法的复合材料结构失效分析 被引量：4

15

作者 王朝 常新龙 +2 位作者 张有宏 张磊 陈向东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期614-619,共6页

针对纤维增强复合材料失效机理复杂的问题,采用数字图像相关法对拉伸试验中的复合材料表面位移进行数字化处理,建立了基于Hashin改进准则的结构模型,对比试验和仿真结果,分析试件的失效过程和机理。运用蒙特卡洛方法和有限元法,讨论并... 针对纤维增强复合材料失效机理复杂的问题,采用数字图像相关法对拉伸试验中的复合材料表面位移进行数字化处理,建立了基于Hashin改进准则的结构模型,对比试验和仿真结果,分析试件的失效过程和机理。运用蒙特卡洛方法和有限元法,讨论并分析影响结果精度的因素。结果表明,数字图像相关法能够用于观察和分析复合材料结构的失效过程;基于Hashin改进准则的仿真模型与试验结果一致,可以作为进一步细观力学分析的基础;相对于其他结构参数,纵向拉伸强度对结果精度的影响更大。该结果可为复合材料可靠性分析提供理论参考。 展开更多

关键词 数字图像相关法 复合材料 结构模型 可靠性分析 失效

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微弧等离子堆焊沉积Ni/硅藻土高温封严涂层的腐蚀磨损特性 被引量：5

16

作者 袁晓静 查柏林 +2 位作者 陈小虎 阳能军 姚春江 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期457-462,共6页

高温封严涂层在腐蚀环境中的摩擦磨损是影响其服役寿命的主要问题之一。为此,研究了微弧等离子堆焊沉积Ni/硅藻土封严涂层的工艺规律与腐蚀摩擦学性能。对粉末和涂层的基本结构的表征显示:涂层呈现堆叠结构,含有大量孔隙,涂层主要由Ni,S... 高温封严涂层在腐蚀环境中的摩擦磨损是影响其服役寿命的主要问题之一。为此,研究了微弧等离子堆焊沉积Ni/硅藻土封严涂层的工艺规律与腐蚀摩擦学性能。对粉末和涂层的基本结构的表征显示:涂层呈现堆叠结构,含有大量孔隙,涂层主要由Ni,SiO_2和少量NiO组成。涂层的内聚强度平均达到8.78MPa,在拉伸应力作用下表现为以扁平化粒子边缘为主,沿着孔隙率方向应力集中的脆性断裂,以及在应力集中部位导致硅藻土粒子内部的穿晶断裂。当堆焊电流为40A时,微弧等离子堆焊制备的Ni/硅藻土封严涂层在盐环境和酸环境的摩擦系数和磨损率分别达到0.524,16.354wt.‰和0.5099,17.317wt.‰。Ni/硅藻土可磨耗封严涂层在酸性环境的腐蚀能力较低,其平衡电位达到-708m V。 展开更多

关键词 Ni/硅藻土 微弧等离子堆焊 腐蚀磨损 微观结构

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缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度影响因素分析 被引量：3

17

作者 刘万雷 常新龙 +2 位作者 张晓军 胡宽 张有宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期404-410,共7页

为探索不同因素对缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度的影响规律,开展了不同冲击能量、不同冲击部位下壳体的低速落锤试验和水压爆破试验,采用改进的Hashin准则和牵引分离准则模拟复合材料层内和层间损伤,建立了壳体冲击后剩余强度有... 为探索不同因素对缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度的影响规律,开展了不同冲击能量、不同冲击部位下壳体的低速落锤试验和水压爆破试验,采用改进的Hashin准则和牵引分离准则模拟复合材料层内和层间损伤,建立了壳体冲击后剩余强度有限元模型,实现了冲击后剩余强度的一体化仿真分析。利用该模型计算得到的缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度与试验结果一致性较好。最后研究了冲击部位、初始内压、冲头尺寸等因素对壳体冲击后剩余强度的影响规律。研究结果表明:封头赤道圆处为壳体的最薄弱冲击部位,冲击能量为25J时壳体剩余强度降低了约60%;壳体冲击后剩余强度随内压增加而增大,但当内压大于16MPa时,壳体冲击后剩余强度随内压增大而迅速降低;冲头直径在8~16mm变化时,壳体冲击后剩余强度随着冲头直径的减小而降低。 展开更多

关键词 缠绕复合材料壳体 低速冲击 剩余强度 冲击部位 初始内压 冲头尺寸

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富氧度和粒子浓度对硅橡胶绝热材料烧蚀行为影响对比 被引量：2

18

作者 查柏林 石易昂 +1 位作者 王金金 苏庆东 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第2期1-7,共7页

为探究富氧度和粒子浓度对硅橡胶绝热材料烧蚀行为影响机理间的联系,基于自主研发的氧-煤油烧蚀试验系统,对某型硅橡胶基绝热材料进行了烧蚀试验。试验共设计有0%、5%、9%、15%、20%5组富氧度条件,每组均设置4%、6%、8%、10%4类粒子浓度... 为探究富氧度和粒子浓度对硅橡胶绝热材料烧蚀行为影响机理间的联系,基于自主研发的氧-煤油烧蚀试验系统,对某型硅橡胶基绝热材料进行了烧蚀试验。试验共设计有0%、5%、9%、15%、20%5组富氧度条件,每组均设置4%、6%、8%、10%4类粒子浓度,试验后测算各试样烧蚀率,并绘制了烧蚀率、富氧度和粒子浓度的三维曲面图,同时利用扫描电镜(SEM)对试样进行微观形貌研究。结果表明:在试验参数范围内,当富氧度一定时,随粒子浓度的增加,材料的2类烧蚀率均有所增大;而粒子浓度不变时,材料烧蚀率随富氧度的增加先上升后下降,在9%左右达到极值;粒子浓度直接影响材料表面的机械受力状况;富氧度影响材料中SiO_2的生成速率,在低富氧度条件下,SiO_2的生成析出量无法全面包裹保护纤维,致使烧蚀率略有上升;而在高富氧度条件下,生成的SiO_2附着在纤维丝表面加强了耐冲蚀性能,减缓了粒子破坏;粒子浓度对材料烧蚀行为的影响大于富氧度对材料烧蚀行为的影响,在开展的实验条件下,约是富氧度影响的5倍。 展开更多

关键词 富氧度 粒子浓度 硅橡胶 烧蚀行为 烧蚀率

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含碳颗粒的凝胶推进剂雾化特性实验研究 被引量：2

19

作者 石超 强洪夫 刘虎 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期71-82,共12页

固体含能颗粒对提高凝胶推进剂的能量特性具有重要作用,是凝胶推进剂的重要组成部分。雾化问题是凝胶推进技术的关键问题之一,为了研究添加固体含能颗粒对凝胶推进剂雾化的影响,选择碳颗粒作为固体添加剂,开展了含碳颗粒凝胶推进剂雾化... 固体含能颗粒对提高凝胶推进剂的能量特性具有重要作用,是凝胶推进剂的重要组成部分。雾化问题是凝胶推进技术的关键问题之一,为了研究添加固体含能颗粒对凝胶推进剂雾化的影响,选择碳颗粒作为固体添加剂,开展了含碳颗粒凝胶推进剂雾化的实验研究。制备了3种不同含碳颗粒凝胶推进剂模拟液,并对它们的流变和触变特性进行了测量;分析了不同射流速度、不同撞击角度下的雾化场特点和形成机理,以及撞击速度对雾化模式,撞击角度对雾化场基本形状,碳颗粒质量分数、平均粒径等因素对模拟液流变特性和雾化效果的影响;提出了一种基于尺度不变特征变换关键点匹配的雾化场速度计算方法,定量分析了含碳颗粒凝胶推进剂的雾化场速度;以雾化场速度分析为基础提出了一种新的液膜厚度估算方法。研究结果表明:雾化效果随着射流速度和撞击角度的增大而显著改善;碳颗粒的添加对雾化效果有着重要影响,雾化效果随着碳颗粒质量分数的增大而降低,适当增大碳颗粒的粒径可以改善雾化效果;雾化场平均速度与射流速度的比值v_a/v_j可以用于表征雾化效果,v_a/v_j越小,能量转换效率越高,雾化效果越好。 展开更多

关键词 凝胶推进剂 碳颗粒 雾化特性 实验研究

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基于SPH方法的凝胶燃料单滴微爆过程模拟 被引量：2

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作者 强洪夫 张林涛 +2 位作者 陈福振 刘虎 石超 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期372-378,共7页

为探究凝胶燃料单滴微爆过程中液滴形态和物理量变化规律,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对JP-8金属凝胶液滴的微爆过程进行数值模拟研究。引入完全变光滑长度SPH方法解决气泡膨胀过程中密度梯度和光滑长度梯度变化剧烈的问题。采用修... 为探究凝胶燃料单滴微爆过程中液滴形态和物理量变化规律,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对JP-8金属凝胶液滴的微爆过程进行数值模拟研究。引入完全变光滑长度SPH方法解决气泡膨胀过程中密度梯度和光滑长度梯度变化剧烈的问题。采用修正JCD(Johnson-Cook Damage)强度模型模拟了弹性胶凝剂膜。模拟了凝胶液滴微爆过程中,内部气泡生长、膨胀、破壳、喷射等过程。得到了气泡变形过程中液滴内部压力和胶凝剂膜的应力变化特性。探索了凝胶液滴微爆过程中液滴半径、压力、拉伸应力、表面张力等物理量的变化规律。数值模拟结果显示,随着时间的推移,凝胶液滴体积逐渐膨胀,压力震荡上升,当直径膨胀比D/D0达到1.4时,胶凝剂膜破裂,液滴体积迅速缩小,压力急剧下降。对于多气泡凝胶液滴,大气泡相对小气泡膨胀更快,且大气泡产生对壁面的压力更大,导致胶凝剂膜在靠近大气泡附近破裂,破裂时间相较于单一气泡有所缩短。数值模拟结果与实验结果相吻合,揭示了凝胶液滴微爆过程的内在机理,验证了SPH算法在解决此类问题上的有效性。 展开更多

关键词 凝胶燃料 光滑粒子流体动力学(SPH) 微爆过程

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