组合式环形向内聚能切割器结构设计研究

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作者 翁立浩 徐永杰 +2 位作者 郑娜娜 王晓东 吕静伟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期100-107,共8页

为解决传统环形向内切割器对不同口径的目标不能实现有效切割的问题,提出一种组合式环形向内聚能切割器,以实现对不同直径的目标进行有效切割。通过正交设计方法与极差分析方法对影响切割器对靶板的侵彻威力的3个结构参数进行设计分析,... 为解决传统环形向内切割器对不同口径的目标不能实现有效切割的问题,提出一种组合式环形向内聚能切割器,以实现对不同直径的目标进行有效切割。通过正交设计方法与极差分析方法对影响切割器对靶板的侵彻威力的3个结构参数进行设计分析,并使用LS-DYNA对16组仿真方案进行数值模拟并得出相应的指标结果。结果表明:以最大侵彻深度和最小侵彻深度为评价指标,最优切割器的结构参数组合分别为锥角100°、壁厚2 mm、线型装药长度200 mm和锥角80°、壁厚2 mm、线型装药长度50 mm,侵彻深度分别提高了16.8%和11.3%;线型装药长度对最大侵彻深度影响程度最大,药型罩锥角对其影响程度最小;药型罩壁厚对最小侵彻深度影响程度最大,药型罩锥角对其影响程度最小;组合式环形向内聚能切割器的最大侵彻深度位于四分之一环形装药中心线所对应靶板处,最小侵彻深度位于起爆点正下方所对应靶板处。 展开更多

关键词 线型聚能射流 环形聚能射流 环形向内切割 正交优化 侵彻深度

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某加榴炮引信瞬发发火机构公差鲁棒性分析及优化 被引量：1

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作者 霍钧儒 宋荣昌 +4 位作者 史梦洁 郭华 余春华 张艳云 杨勇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1058-1065,共8页

针对弹药引信发火机构作用率偏低的问题,将鲁棒性分析、概率设计方法引入到引信设计中,开展弹药引信触发机构的性能预测及优化等系统仿真研究.首先建立了瞬发发火机构的动力学模型,并通过有限元仿真的方法验证了机构在标称值下能够满足... 针对弹药引信发火机构作用率偏低的问题,将鲁棒性分析、概率设计方法引入到引信设计中,开展弹药引信触发机构的性能预测及优化等系统仿真研究.首先建立了瞬发发火机构的动力学模型,并通过有限元仿真的方法验证了机构在标称值下能够满足设计要求,即引信能够可靠触发;其次进行基于尺寸公差散布的蒙特卡洛仿真进行触发性能评估,得到的目标值散布数据并非全部满足设计要求;然后使用最优拉丁超立方试验设计得到了各尺寸变量对目标值的贡献率,利用Pointer算法对贡献率较大的变量公差进行优化;最后对优化后的结果进行了验证,结果表明优化后的目标值散布数据全部符合设计要求.通过对引信发火机构的鲁棒性分析及优化,在性能可靠性和制造成本之间寻求一个平衡,对提高产品性能、降低制造生产成本具有重要意义. 展开更多

关键词 引信发火机构 动力学模型 蒙特卡洛 试验设计 Pointer算法

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镍合金EFP威力性能数值模拟研究

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作者 张书毓 杨宝良 +5 位作者 景彤 郑灿杰 孟凡高 王昭滨 赵太勇 王维占 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期230-239,270,共11页

为了探究新型镍合金EFP的威力性能,研究了向后翻转型和向前压拢型2种成型方式下镍合金EFP的成型过程。基于侵深威力较优的向后翻转型EFP结构,分析了药型罩曲率半径、壁厚、侵彻速度和靶厚对侵彻威力的影响规律。研究发现:随着外曲率半... 为了探究新型镍合金EFP的威力性能,研究了向后翻转型和向前压拢型2种成型方式下镍合金EFP的成型过程。基于侵深威力较优的向后翻转型EFP结构,分析了药型罩曲率半径、壁厚、侵彻速度和靶厚对侵彻威力的影响规律。研究发现:随着外曲率半径的增大,侵彻深度随之先增大后减小,孔径则先减小后增大;随着药型罩壁厚的增大,对靶板的侵彻深度先增大后减小,孔径逐渐增大;随着侵彻速度的提升,镍合金EFP对半无限靶板侵彻深度先增大后减小,孔径逐渐增大,对穿透薄靶后的后效靶的有效毁伤面积逐渐增大;而随着靶板厚度的增大,镍合金EFP对后效靶的有效毁伤面积逐渐减小。试验结果与仿真结果一致性较好,研究结论可为EFP战斗部结构设计提供关键技术借鉴。 展开更多

关键词 EFP 镍合金 侵彻性能 后效靶 数值模拟

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药型罩结构对线型聚能装药侵彻性能影响的仿真研究

4

作者 王晓东 徐永杰 +1 位作者 郑娜娜 王昊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期128-134,共7页

为研究药型罩结构对线型聚能装药的影响,采用有限元软件LS-DYNA对不同截顶高度的锥顶、平顶与圆顶结构的线型聚能装药侵彻45钢靶板的过程进行了仿真分析。结果表明:不同结构的线型药型罩对线型聚能装药射流的成形与侵彻性能造成较大影响... 为研究药型罩结构对线型聚能装药的影响,采用有限元软件LS-DYNA对不同截顶高度的锥顶、平顶与圆顶结构的线型聚能装药侵彻45钢靶板的过程进行了仿真分析。结果表明:不同结构的线型药型罩对线型聚能装药射流的成形与侵彻性能造成较大影响;平顶结构线型聚能装药在截顶高度为16 mm时有最优侵彻性能,较锥顶结构最大侵彻深度提升6.3%;圆顶结构线型聚能装药在截顶高位为10 mm时有最优侵彻性能,较锥顶结构最大侵彻深度提升15.6%。 展开更多

关键词 线型聚能装药 药型罩 聚能装药 有限元 侵彻性能

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组合药型罩聚能装药结构参数对侵彻性能的影响

5

作者 王晓东 徐永杰 +2 位作者 赵雄飞 郑娜娜 王一凡 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期122-127,211,共7页

为提升组合药型罩聚能装药战斗部的侵彻威力,开展不同罩顶结构的圆筒辅助药型罩对聚能装药侵彻性能影响的研究,基于数值模拟通过正交设计和极差分析的方法得到组合药型罩聚能装药参数对侵彻性能的影响程度。结果表明:对聚能装药的侵彻... 为提升组合药型罩聚能装药战斗部的侵彻威力,开展不同罩顶结构的圆筒辅助药型罩对聚能装药侵彻性能影响的研究,基于数值模拟通过正交设计和极差分析的方法得到组合药型罩聚能装药参数对侵彻性能的影响程度。结果表明:对聚能装药的侵彻体头部速度而言,其影响因素依次为罩顶结构、圆筒部分高度、装药高度和圆筒部分直径;对聚能装药的最大侵彻深度而言,其影响程度依次为罩顶结构、装药高度、圆筒部分高度和圆筒部分直径;采用平顶结构的组合药型罩聚能装药拥有最优的侵彻性能;采用外凸半球罩顶结构受结构参数的影响较小,能够使聚能装药的侵彻深度保持在一定区间。 展开更多

关键词 聚能装药 辅助药型罩 数值模拟 正交设计 侵彻威力

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修理工单重休假定期检修可修系统的更换策略

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作者 毋文峰 陈小虎 +1 位作者 袁晓静 马爽 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期384-387,共4页

针对修理工单重休假定期检修退化可修系统,提出了一种维修更换策略及模型。假定修理工单重休假且休假时间小于定期检修的时间间隔,且假定系统检修“修复如旧”和故障维修“修复非新”,系统在检修期间停止工作,检修不影响系统寿命;假设... 针对修理工单重休假定期检修退化可修系统,提出了一种维修更换策略及模型。假定修理工单重休假且休假时间小于定期检修的时间间隔,且假定系统检修“修复如旧”和故障维修“修复非新”,系统在检修期间停止工作,检修不影响系统寿命;假设系统依概率在工作状态、定期检修状态和故障维修状态时达到系统的有效年龄T,以系统的有效年龄T为维修更换策略,分别以系统经长期运行单位时间内的平均停机时间最小和期望效益最大为目标,利用几何过程和更新过程理论建立了系统平均停机时间和期望效益的数学模型,求出其解析表达式,通过计算机利用数值法或分析法求出最优维修更换策略T*。该维修更换策略及模型对于工程实践具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 可修系统 几何过程 单重休假 定期检修 更换策略 平均停机时间 期望效益

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PMMA在固体燃料冲压发动机中燃烧特性的数值模拟 被引量：10

7

作者 夏强 武晓松 +1 位作者 陈志刚 孙波 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期43-47,共5页

为了解PMMA在固体燃料冲压发动机燃烧室内的燃烧特性,采用RNGkε-模型、涡耗散湍流燃烧模型和一阶迎风格式,对以PMMA为燃料的固体燃料冲压发动机燃烧室进行了数值模拟,得到了燃烧室内的流场结构、温度及组分分布。通过比较数值计算结果... 为了解PMMA在固体燃料冲压发动机燃烧室内的燃烧特性,采用RNGkε-模型、涡耗散湍流燃烧模型和一阶迎风格式,对以PMMA为燃料的固体燃料冲压发动机燃烧室进行了数值模拟,得到了燃烧室内的流场结构、温度及组分分布。通过比较数值计算结果与国外试验数据,验证了该数值方法的可靠性。研究表明,随着轴向位置的增大,燃料局部退移速率先增大后减小。增大入口空气温度和质量流率,均使平均退移速率近似指数关系增大,燃烧室温度随之增大。此外,与试验值相比,燃料退移速率计算值稍大,可能是有效气化热取常数及2步不可逆反应引起的结果。 展开更多

关键词 固体燃料冲压发动机 聚甲基丙烯酸甲酯 退移速率 数值模拟

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基于有限元数据交会的部件毁伤评估方法研究 被引量：6

8

作者 李向荣 李帅 +2 位作者 王国辉 李国栋 李帆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期430-435,共6页

武器装备部件级战场损伤评估是实现装备精确保障仿真与战时精确预测的基础.以榴弹破片对付主战坦克为例,采用有限元离散法提出一种的弹目交会计算模型,建立了以概率形式表示的破片打击下部件毁伤准则.确定了一定条件下的火炮身管炮口与... 武器装备部件级战场损伤评估是实现装备精确保障仿真与战时精确预测的基础.以榴弹破片对付主战坦克为例,采用有限元离散法提出一种的弹目交会计算模型,建立了以概率形式表示的破片打击下部件毁伤准则.确定了一定条件下的火炮身管炮口与炮塔附近处损坏的临界侵彻深度,分别是35mm和85mm.编制了主战坦克与榴弹破片的有限元离散交会计算程序,并进行了示例计算.研究结果也适用于榴弹破片对付其他装备部件的损伤评估,从而为战场修复与精确维修保障提供支撑. 展开更多

关键词 战场损伤评估 部件级 有限元交会模型

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影响工业炸药爆速的因素 被引量：13

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作者 刘鹏 张怀智 +2 位作者 曹宏安 刘鹏安 田堂勇 《四川兵工学报》 CAS 2009年第3期124-127,共4页

从爆速的概念出发,介绍了炸药组成、药卷直径、炸药密度、组分颗粒度、径向间隙效益、使用条件初始温度、雷管威力、添加剂等因素对工业炸药的影响,并研究了影响工业炸药爆速的原因.

关键词 工业炸药 爆轰波 爆速 影响因素

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爆炸冲击波对轻型装甲车辆底装甲毁伤效应数值仿真 被引量：7

10

作者 李向荣 田延泰 +2 位作者 李帅 李帆 王国辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期53-58,共6页

为了分析爆炸冲击波对轻型装甲车辆底装甲的毁伤规律,在确定底装甲遭受爆炸冲击波毁伤主要影响因素的基础上,采用数值仿真方法进行毁伤效应研究。利用非线性动力学软件AUTODYN进行有限元建模,重点对底装甲厚度、材料、结构和爆距等因素... 为了分析爆炸冲击波对轻型装甲车辆底装甲的毁伤规律,在确定底装甲遭受爆炸冲击波毁伤主要影响因素的基础上,采用数值仿真方法进行毁伤效应研究。利用非线性动力学软件AUTODYN进行有限元建模,重点对底装甲厚度、材料、结构和爆距等因素对装甲底板遭爆炸冲击波毁伤的影响规律进行了研究。结果表明单一金属结构中均质装甲的防护性能最优,与复合装甲防护性能相似,硬铝防护性能最差。V形底装甲结构角度为10°时综合防护性能最佳,如果在V形板上加装平板后的抗毁伤能力更强。研究结果将对轻型装甲车辆底部防护与毁伤效能评估提供基础。 展开更多

关键词 爆炸冲击波 轻型装甲车辆 毁伤效应 毁伤准则

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组合药型罩聚能装药对轻装甲侵彻仿真研究 被引量：3

11

作者 赵鑫 徐永杰 +2 位作者 董方栋 郑娜娜 王志军 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期90-95,共6页

为提高聚能射流对轻装甲的侵彻能力,提出圆筒形辅助药型罩装药结构,并对其开展优化设计。以影响射流成型的4个因素建立正交优化设计方案,运用非线性动力学仿真软件Autodyn,对射流成型及侵彻靶板过程进行数值模拟。结果表明:当所研究结... 为提高聚能射流对轻装甲的侵彻能力,提出圆筒形辅助药型罩装药结构,并对其开展优化设计。以影响射流成型的4个因素建立正交优化设计方案,运用非线性动力学仿真软件Autodyn,对射流成型及侵彻靶板过程进行数值模拟。结果表明:当所研究结构的圆筒罩高度h_(1)=40 mm,圆筒罩外径d=30 mm,半球罩与圆筒罩壁厚δ=1.4 mm,装药密度ρ=1.80 g/cm^(3),炸高Z=4D_(1),射流的头部速度与有效长度较高,对间隔靶板的侵彻性能较好。研究结果可为新型聚能装药设计及应用提供技术支持。 展开更多

关键词 正交优化 辅助药型罩 数值模拟 聚能射流

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双层金属药型罩战斗部侵彻性能仿真研究 被引量：2

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作者 赵鑫 徐永杰 +3 位作者 董方栋 郑娜娜 贺浩锋 王志军 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期170-174,共5页

为使射流具有较好的成型性能,对聚能装药结构进行改进,提出了一种双层双锥的药型罩结构;从影响射流成型的5个因素(药型罩壁厚、上锥角、下锥角、隔板直径、罩顶药高),进行正交优化设计,利用Autodyn软件建立有限元模型,进行数值模拟,得到... 为使射流具有较好的成型性能,对聚能装药结构进行改进,提出了一种双层双锥的药型罩结构;从影响射流成型的5个因素(药型罩壁厚、上锥角、下锥角、隔板直径、罩顶药高),进行正交优化设计,利用Autodyn软件建立有限元模型,进行数值模拟,得到了16种药型罩结构的射流成型结果,在此基础上开展了射流侵彻靶板数值仿真;结果表明:δ=2 mm,2α_(1)=50°,2α_(2)=65°,d_(g)=110 mm,h_(0)=20 mm,为最佳结构参数,所形成射流与单层单锥药型罩形成射流相比,对靶板的侵彻深度提高9.98%,扩孔口径提高50%。研究结果可以为聚能装药设计和工程应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 正交优化 药型罩 隔板 数值仿真 聚能射流

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径向充磁磁性液体密封性能 被引量：3

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作者 王军 王乐宏 +1 位作者 王永强 王建梅 《液压与气动》 北大核心 2023年第7期106-112,共7页

针对大轴径大间隙工况下磁性液体密封耐压力减弱问题,设计了一种径向充磁磁性液体密封结构。采用有限元数值仿真的方法研究了该磁性液体密封结构的磁场和密封间隙中的磁通密度分布特征。讨论了内部永磁体结构尺寸对密封耐压性能的影响,... 针对大轴径大间隙工况下磁性液体密封耐压力减弱问题,设计了一种径向充磁磁性液体密封结构。采用有限元数值仿真的方法研究了该磁性液体密封结构的磁场和密封间隙中的磁通密度分布特征。讨论了内部永磁体结构尺寸对密封耐压性能的影响,并确定其结构尺寸。分析了经典磁性液体密封结构与径向充磁新型磁性液体密封结构的密封耐压力随密封间隙和转轴转速的变化规律。结果表明:相比经典磁性液体密封结构,径向充磁密封结构的理论静密封耐压力平均提高约57.4%;随着密封间隙的增大,径向充磁密封结构密封效果提升越加显著,密封失效极限转速逐渐减小。 展开更多

关键词 大间隙 径向充磁 磁性液体密封 耐压力

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凯夫拉与陶瓷复合结构抗侵彻性能数值仿真 被引量：3

14

作者 王晓东 徐永杰 +2 位作者 董方栋 王昊 郑娜娜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2360-2366,共7页

为研究凯夫拉-129(Kevlar-129)材料与氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷面板复合装甲结构对抗侵彻性能的影响,建立平头弹丸侵彻该复合装甲单元的有限元模型。在数值模拟侵彻过程中,通过改变侵彻体的速度与复合装甲的结构,得到不同速度下的侵彻体... 为研究凯夫拉-129(Kevlar-129)材料与氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷面板复合装甲结构对抗侵彻性能的影响,建立平头弹丸侵彻该复合装甲单元的有限元模型。在数值模拟侵彻过程中,通过改变侵彻体的速度与复合装甲的结构,得到不同速度下的侵彻体速度变化曲线,分析了不同速度侵彻体击穿复合装甲的靶后速度与复合结构对其动能的吸收能力。分析结果表明:Kevlar与Al_(2)O_(3)陶瓷的复合装甲结构可以更好地抵抗侵彻;Kevlar夹层的位置对抗侵彻能力有较大影响,可为今后轻质复合装甲板设计提供相关技术参考。 展开更多

关键词 氧化铝陶瓷 抗侵彻性能 复合装甲 凯夫拉-129 数值模拟

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阴极电泳漆在钢制弹体防腐涂装中的应用 被引量：1

15

作者 王晓敦 汪小华 陈志刚 《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第3期75-76,83,共3页

简单介绍了国内应用于药筒阴极电泳防腐涂装技术的发展过程,结合电泳涂装的特点,调整了磷化工艺,提出了在中口径弹体表面采用阴极电泳漆的涂装工艺要求,将无铅无锡环保型E11-91军绿色阴极电泳漆成功地运用于国内迫击炮弹体的防腐涂装。

关键词 阴极电泳漆 防腐 中口径弹体

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某型高炮CAN总线检测系统的设计 被引量：4

16

作者 李旭 孟晨 +2 位作者 张晓良 王成 刘志鹏 《现代电子技术》 北大核心 2019年第15期13-16,共4页

为实现对某型高炮总线数据的实时监测,设计一种CAN总线检测系统。该系统使用CAN收发接口电路完成对信号的采集,采用STM32F1系列单片机作为下位机对采集的数据进行处理,通过W5500网络接口将数据传输到PC104工控机,由工控机进行数据解析,... 为实现对某型高炮总线数据的实时监测,设计一种CAN总线检测系统。该系统使用CAN收发接口电路完成对信号的采集,采用STM32F1系列单片机作为下位机对采集的数据进行处理,通过W5500网络接口将数据传输到PC104工控机,由工控机进行数据解析,从而实现CAN总线数据的检测功能。实验结果表明,该系统能够实现对某型高炮CAN数据的实时检测。 展开更多

关键词 数据检测系统 信号采集 数据处理 数据传输 网络通信 程序设计

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柔性零件车削振动系统建模与实验 被引量：1

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作者 王永强 吕凯波 +3 位作者 娄培生 王昱昊 庞新宇 常宗旭 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1170-1175,1240,1241,共8页

由于刀具进给运动致使工件系统所受切削力的位置实时改变,根据实际车削加工过程,建立柔性工件颤振动力学模型,得到工件车削时系统的时变稳定性极限图。考虑在加工过程中主轴-卡盘、顶尖-尾座对工件的影响,建立实际切削系统的主轴-卡盘-... 由于刀具进给运动致使工件系统所受切削力的位置实时改变,根据实际车削加工过程,建立柔性工件颤振动力学模型,得到工件车削时系统的时变稳定性极限图。考虑在加工过程中主轴-卡盘、顶尖-尾座对工件的影响,建立实际切削系统的主轴-卡盘-工件-顶尖有限元模型,研究工件在不同位置的刚度分布和不同支承条件下固有频率的变化规律,并开展相应的车削实验。研究结果表明:工件刚度在不同切削位置具有时变性,在中间靠近顶尖位置刚度最低;增大主轴、顶尖支承刚度可在一定程度上提高系统固有频率,改善系统动态特性。切削实验表明,柔性工件在车削状态下通常经历稳定-颤振-再稳定的变化过程,在中间靠近顶尖位置容易发生颤振,轴心轨迹发生混乱。实验结果与理论有限元模型计算结果基本吻合,该模型可用于指导实际柔性工件的车削加工。 展开更多

关键词 柔性工件 车削 颤振 时变系统 建模 稳定性

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