靶板厚度对12.7 mm穿燃弹剩余速度和断裂特性的影响

为了获得12.7 mm穿燃弹侵彻30CrMnSi钢板的剩余速度和断裂特性,开展了12.7 mm穿燃弹侵彻不同厚度30CrMnSi靶板的试验研究,分别利用激光测速和测速靶测量了弹心穿靶前后的速度,通过改变靶厚获得了12.7mm穿燃弹对30CrMnSi靶板的极限穿深。然后使用LS-DYNA动力学软件,利用FEM网格与SPH粒子相结合的数值模拟方法对12.7 mm穿燃弹侵彻30CrMnSi靶板的过程进行了仿真计算。最后利用穿甲力学理论对穿燃弹的侵彻深度、剩余速度和不同厚度靶板的弹道极限进行了理论计算。结果表明:弹心剩余长度随着靶板厚度的增加而增加,弹心的侵蚀区域由弹身部位逐渐向弹尾移动,弹性区域逐渐扩大,并且随着靶板厚度的增加,靶板的弹道极限也随之增加,弹心侵彻靶板后的剩余速度逐渐降低,根据理论计算,12.7 mm穿燃弹对30CrMnSi靶板的理论侵彻深度约为27.7 mm,与试验结果相符。

三维FEM与SPH结合算法在穿燃弹侵彻靶板中的应用研究

三维FEM与SPH粒子相结合的仿真算法在子弹侵彻靶板的研究中发挥了重要的作用,可以避免在强冲击计算中FEM网格出现大变形的问题,为了掌握三维FEM/SPH算法的优缺点,开展12.7 mm穿燃弹弹芯侵彻Q235靶板的数值仿真研究,选择二维FEM算法和三维FEM算法与其进行对比,通过分析侵彻深度、压力和塑性应变的影响范围、计算效率等,得到了以下结论:3种算法在计算侵彻深度方面相差无几,三维FEM算法相比其他算法计算的压力更加准确,而SPH粒子法不擅长计算靶板压力;子弹侵彻靶板过程中的侵蚀范围不超过5倍弹芯半径;二维FEM算法计算效率最高,适合用于调整模型和材料参数,而三维FEM/SPH结合的算法则更适合输出计算效果图。

一种枪械击发点火系统可靠性分析软件的设计与实现

为了高效便捷地对枪械击发点火系统进行可靠性分析,设计开发了枪械击发点火系统可靠性分析软件。建立了该系统的仿真模型、可靠性分析模型及优化模型,并研究了可靠性分析及优化流程;设计了枪械击发点火系统可靠性分析软件架构,为功能模块的开发建立了基础。对小口径自动步枪击发点火系统可靠度分析进行实例验证并优化,结果表明:应用该软件得出系统可靠度为83.6%,与试验结果相比,在误差范围内;并通过优化可将系统可靠度提高20.48%,验证了该软件的可行性,为系统改进设计提供了技术支撑。

破片对聚能装药战斗部冲击引爆数值模拟分析

针对二次破片引爆车内弹药毁伤效能难评估问题,分析了基于热点学说的冲击引爆临界速度准则.利用数值模拟方法,以反应度为引爆判断参数,进行了冲击引爆过程中炸药内部压力与状态分析,验证了热点引爆学说;得到了聚能装药撞击位置、破片尺寸、破片材料等参数对冲击引爆影响规律,直径相同时,柱形破片的临界起爆速度比球形破片低;聚能装药残余弹体或二次破片完全有可能引爆车体内弹药,从而导致严重的二次效应,钢质破片有效尺寸约14cm、速度约1 800m/s,或者钨质破片有效尺寸约14cm、速度约1 500m/s就能发生冲击引爆.

基于Ls-Dyna软件的水下弹的外弹道仿真

针对要计算出水中弹道数据,基于Ls-Dyna软件建立了弹-水耦合模型并进行了仿真,水采用MAT_NULL模型和Gruneisen状态方程,弹采用弹塑性材料即MAT_Plastic_Kinematic模型,并在水-弹之间添加控制耦合的关键字,建立了完整的模型,定义了计算模型。数值仿真结果表明:水下弹速度下降很快,由于升力因素存在偏航现象,同时在弹后空间形成逐步拉长而且径向扩大的空腔,形成负压阻碍弹丸运动。

机枪弹弹头连续成型技术

针对机枪弹弹头成型工序多、设备多、生产人员多的现象,提出了弹头连续成型集成化技术方案。通过对弹头精确传送技术、弹头精确退模技术、弹头立式辊沟技术、安全控制技术的研究,成功地将弹头成型的8道工序集成到了一台弹头连续成型机上,使弹头装配的生产效率得到大幅提高,降低了产品的生产成本,提高了产品的质量。

步枪双头弹实验研究

步枪双头弹是一个新型枪弹弹种．从介绍步枪双头弹的设计目的入手，较为详细地分析了步枪双头弹设计中的设计矛盾，建立了步枪双头弹的弹头结构模型和双弹头连接结构模型．最后就我国步枪双头弹的实验结果和性能指标，与国外步枪双头弹进行了比较．

小口径步枪弹头后效期运动特性试验与数值研究

开展弹头在膛口流场运动特性的研究,在准确理解膛口气流对弹头作用以及提高武器射击精度方面都具有重要意义。以某发5. 8 mm口径步枪弹为例,提出了结合高速摄影与阴影照相法,对弹头在膛口流场运动特性进行了试验研究。以试验测试膛压数据为依据,运用耦合内弹道的计算流体力学方法研究弹头在膛口流场中的受力和运动规律。试验结果表明,采用所设计的试验方案可以捕捉到后效期清晰的流场变化和弹头运动。数值计算研究发现:弹头在膛口流场中的运动并非全程加速,冠状气团和火药核心射流的作用是弹头速度变化的主要原因;在轴向力转变时刻,弹头底部仍存在弹底激波。

TC动能弹斜侵彻复合装甲的数值模拟分析

基于典型7. 62 mm制式弹结构,在其弹头部采用非金属TC材料,采用ANSYS/AUTODYN软件中SPH算法对陶瓷复合靶板侵彻过程进行数值模拟,分析复合装甲斜置角度对弹丸毁伤效能的影响。相比于制式弹,采用ZrO_2增韧陶瓷作为弹头材料可有效保护钢芯完整度并能提高对陶瓷复合靶的侵彻威力;随着复合靶板斜置角度的增加,TC动能弹侵彻威力及弹道准直性均优于制式弹; TC动能弹与制式弹对复合靶的弹道极限随靶板斜置角度的增加均呈指数型增加,且TC动能弹增加速率低于制式弹。

弹体底厚对PELE枪弹横向效应的影响

弹体底部厚度是影响横向效应增强型弹药(简称PELE)横向效应的一个重要因素。为了分析弹体底部厚度与PELE的横向效应之间的关系,弹芯、靶板不改变,仅改变弹体底部厚度,以ANSYS/LS-DYNA软件为平台对不同底部厚度的PELE作用不同厚度靶板的过程进行了数值仿真。通过破片的横向速度比较不同弹体底部厚度下PELE的横向效应,获得弹体底部厚度对PELE横向效应作用的影响规律。

步枪弹M855与M855A1的侵彻效能对比仿真

为探究美军新型5.56 mm步枪弹M855A1的杀伤力、穿甲能力与其原型步枪弹M855相比有何优势,利用三维非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对M855A1、M855步枪弹侵彻明胶、钢靶、松木靶的作用过程进行了数值模拟。对两种步枪弹在侵彻过程中的结构变化、能量传递等进行了对比分析。结果表明步枪弹M855A1较于M855具有更好的停止作用与穿甲作用。得出了M855A1的结构对小口径步枪弹的设计具有很大参考价值的结论。

大口径机枪双头弹测速方法与飞行特性分析

针对大口径机枪双头弹的运动特点 ,提出了一种采用多普勒测速雷达实现两目标测速的实验方法 ,进行了多普勒测速实验 ,获得了双头弹 1 0 0m内全弹道速度 -时间关系曲线。并计算出了双头弹两个弹头的初速和此弹道段的阻力系数 ,据此进行了飞行特性分析。实验结果证明 ,大口径机枪双头弹两个弹头的飞行是稳定的 ,且两者之间存在相对比较固定的速度差。

大口径机枪双头弹内弹道性能的理论分析

根据大口径机枪双头弹的运动和结构特点 ,描述了该双头弹完整的内弹道过程 ,提出了双头弹内弹道计算假设 ,应用双头弹内弹道计算方程 ,计算出了 12 .7mm双头弹膛内压力和两弹头速度的变化曲线 ,对某 12 .7mm双头弹 ,当质量、质量匹配、装药量、起动压力、药厚等参数变化时内弹道性能的影响进行了比较详细的分析 。

狙击弹穿透玻璃后的偏转特性研究

针对狙击手隔着玻璃准确击中目标的问题,对狙击弹穿透玻璃的弹道进行数值模拟。以7.62mm狙击子弹为研究对象,运用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,分析不同入射角下是否有攻角、转速对穿透玻璃后子弹偏转的影响,得出不同组合下的影响规律。仿真结果表明:入射角越大,穿透玻璃后子弹偏转距离就越大;有攻角时,狙击弹穿透玻璃飞行距离越远,偏转距离越大;转速对穿障后子弹偏转距离的影响较小。

φ101.6mm井分层注水管柱的研制与应用

针对φ101.6mm套管内径小,采用常规分层注水管柱无法开展投捞调配的问题,研制成功以配水器与封隔器一体化工具和扶正式小直径水力锚为主体的φ101.6mm井分层注水管柱。这种管柱采用绝对压力自动坐封机构,使管柱下井后直接坐井口注水即可坐封,实现分层注水。该管柱结构简单,密封可靠,有效期长,投捞测试方便,在现场应用25井次,解决了φ101.6mm套管分层注水的技术难题。

某机枪弹低温性能优化研究

针对某枪弹低温膛压反常情况研究 ,就膛压反常影响因素中发射药方面进行了深入、细致的分析、探讨 。

某机枪威力综合考核仿真研究

以某小口径机枪为例,结合GJB3484—98枪械性能试验方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其侵彻钢靶松木靶进行了仿真分析,其结果与试验结果相吻合。表明:仰射状态射角大于23°与俯射状态射角小于-15°时,弹头均不能穿透靶标,实现了该机枪威力的综合考核。

狙击弹侵彻玻璃的弹道特性研究

为了研究狙击弹射击钢化玻璃后目标的准确性,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对比了狙击弹以不同入射角侵彻玻璃后质心的位移、弹轴偏转大小,描述了狙击弹穿透玻璃的飞行姿态,分析了子弹穿透玻璃的偏转大小,为狙击手击杀歹徒或恐怖分子提供参考。结果表明,随着入射角角度的增加,狙击弹穿透玻璃后趋于水平,质心水平方向位移和偏转距离增大;入射角在0°~45°时,子弹穿透玻璃后飞行0.4m,子弹垂直位移在29.8cm~43.3cm之间,偏转距离的范围在1.5cm~3.36cm之间。

步枪弹的终点效应与机体的创伤效应研究

目的研究弹头终点效应对创伤的影响．方法根据流体力学和弹药学理论，分析弹头的直径、外形、结构、质量和终点速度对创伤试验结果的影响．结果试验结果证实，小口径弹头具有更好的创伤效应．结论小口径（５～６ｍｍ），较高初速（９００～１０００ｍ／ｓ）和小质量（３～４ｇ）的弹头是当今的发展方向．