改进蚁群算法优化的密集装配路径规划

为提高密集装配工艺作业效率,针对其装配工艺建立数学模型,得到装配过程中的多目标路径规划问题。根据轮盘赌原则对蚁群算法进行改进,克服了算法容易陷入局部最优解问题并对装配轨迹进行优化。结果表明:该规划探索出密集装配工艺的最优路径,提高了装配工艺效率。

弹体送料控制系统设计

针对弹药装配行业危险系数高不便于人工操作的现状,设计了一款自动输送弹体给下一装药单元的送料控制系统,该系统采用X、Y、Z直角坐标系方案,X和Y方向采用两个伺服电机实现精确定位每一颗弹体的位置,Z方向采用气缸升降和气爪完成抓取和放料动作。为节约成本和提高国产化率,该系统采用国产英威腾伺服驱动器。应用结果表明,该系统能够实现高效连续地自动化抓料和放料任务,提高了弹药装配送料环节的安全性。

熔铸炸药加压凝固过程研究

自主设计了熔铸炸药加压凝固过程实验装置,研究了0.6 MPa外加压力条件和常压条件下RDX/TNT 60/40及硝酸钡/微晶蜡60/40凝固过程中不同位置温度变化及冷却速率。常压条件下RDX/TNT 60/40凝固点为77℃,0.6 MPa外加压力条件下凝固点为83℃,加压条件下相转移点温度升高,各测试点冷却速率高于常压条件,整体凝固时间缩短50 min。硝酸钡/微晶蜡60/40凝固过程中没有相变点,0.6 MPa外加压力条件下冷却速率高于常压条件。RDX/TNT 60/40浇注效果表明,加压凝固成型工艺能有效消除熔铸炸药药柱的缩孔缺陷。

起爆方式对聚能射流影响的数值仿真研究

应用ANSYS/LS-DYNA3D有限元分析软件,采用ALE算法对在同种装药结构条件下的药型罩顶部单点起爆、顶面双环线起爆、装药面轴向外壁中心单环线起爆、三环线起爆后形成的聚能射流分别进行了数值模拟。计算结果表明,起爆方式对射流性能有着重要的影响,不同起爆方式在装药中形成不同的爆轰波形,药型罩顶部双环线起爆比单点起爆后形成的射流头部速度提高11.6%;装药面轴向外壁线起爆比药型罩顶部任何方式起爆后形成的聚能射流头部速度都低,装药面轴向外壁三环线起爆比药型罩顶部双环线起爆后形成的射流头部速度降低18%;同时进行了验证实验,仿真结果与实验结果吻合。

整装式液体随行装药关键技术研究

介绍了在随行装药技术上的一个新思路，即采用多孔介质整装式液体随行装药方案。利用密闭爆发器模拟火炮膛内工况，系统研究了随行装药的三项关键技术，即点火延迟，随行药燃速可控和携带可靠、附加重量轻。试验结果表明，该方案原理可行，能够用于火炮试验。

JO-9159/ECX复合装药的冲击波感度研究

采用隔板试验研究了分别由厚度为3,5,10,20mm挤注炸药(ECX)和Ф20mm×20mmJO-9159炸药构成的复合装药的冲击波感度G50,并采用有限元方法进行了数值模拟。结果表明,试验值与计算值结果基本一致,复合装药的冲击波感度在JO-9159、ECX两种炸药冲击波感度之间,随着ECX炸药厚度的增加,复合装药的冲击波感度呈G50=12.96+5.13e-h/6.41一阶指数衰减形式下降。

微气孔球扁药的常压燃烧特征

为了解由化学发泡工艺制备的单基微气孔球扁药的常压燃烧特征,用靶线法测量并分析装填成药柱的微气孔球扁药试样的表观质量燃速随堆积密度、平均粒径、装填条件及发射药初温的变化特征。结果表明,随着试样堆积密度的降低,单基微气孔球扁药的质量燃速逐渐增加,随试样装药直径和球扁药粒径增大,质量燃速显著提高;质量燃速对试样初温敏感,当初温由288 K提高到332 K时,质量燃速提高了4.5倍以上;装填药粒用的壳体材料和药粒装填高度对传火速度的影响不显著。

球扁药应用于大口径火炮高装填密度发射装药

研究了大弧厚球扁药成型工艺及其在大口径火炮高装填密度装药中的应用可行性。自由装填试验表明：采用大弧厚球扁药能有效提高装填密度。经钝感处理后，对该药形进行３０ｍ ｍ 航炮射击试验，当球扁药在装药中的装填比例提高到一定程度时，与制式装药相比，初速增加了 ２．１％ ，而最大膛压基本保持不变，点火安全。１００ Ｈ 射击试验表明：该药形经钝感处理后，应用于大口径火炮高装填密度是可行的、有效的。

爆炸式反应装甲飞板变形计算

根据夹层装药结构飞板变形的物理现象,利用瞬时爆轰理论,考虑了散心爆轰作用,建立了夹层装药平板运动规律工程计算模型,并对飞板运动过程进行三维数值模拟,数值模拟结果与实验和理论计算具有较好的一致性.模型能较好地描述平板在飞行当中的运动规律和变形过程,为研究平板与射流的相互作用过程提供了参考.

分步压装装药工艺参数对装药密度及密度分布的影响

用模拟药和可退模开合弹对不同分步压装装药工艺参数进行实验,并对装药密度和轴径向密度分布进行检测,分析分步压装工艺参数变化对最终装药密度和密度分布的影响。试验结果表明:随着螺杆直径的增大,周边和平均装药密度均呈上升的趋势;装药过程中初始压力越高,越有利于提高装药密度和密度分布,当压力达到一定值后,装药密度趋于一致;螺杆距弹体底部间距越小,底部越容易压实,密度越高;螺杆每次带入的进料量越少,压制次数越多,密度均匀性越高。该研究为加快分步压装装药工艺的推广应用打下了基础。

火药填充床中温度场的测定与数值计算

该文研究了多层壁面有限长轴对称火药颗粒床中药粒的传热过程，采用热电偶对药粒的温度场进行实验测定。理论计算时，利用控制容积法导出了１组差分离散格式，并在计算机上进行了数值模拟。结果表明，数值解与实验值基本一致，从而为发射装药实时平均温度的确定奠定了基础。经进一步研究，有可能广泛适用于目前现装备火炮及未来各类火炮弹药温度对初速修正的需要，同时也可推广到不便直接测温的填充床等化工系统。

国外战斗部装药生产装备现状及发展趋势

针对目前我国战斗部装药装备与国外主要军事发达国家存在差距的现状,通过对战斗部压装药装备、熔铸装药装备、浇注装药装备和挤注装药装备情报资料的搜集整理,分析了国外战斗部装药技术装备的现状与发展趋势。分析结果表明:国外已形成了系列化、标准化的战斗部装药装备,数字化信息化技术得到大量应用,具有精密化、柔性化、连续化生产特点的新型工艺装备是主要发展趋势,据此提出了我国战斗部装药未来发展的相关建议。

熔铸炸药热爆炸临界工艺温度的计算方法

为评估熔铸炸药装药工艺的热安全性,提出一种热爆炸临界工艺温度的计算方法。以纯DNTF炸药的性能数据,计算不同工艺温度下的热爆炸延滞期,并将其与实际工艺处理时间进行比较,从而确定其热安全水平以及发生热爆炸的临界工艺温度值。计算结果表明:在常规工艺条件下,处理DNTF炸药不会发生热爆炸反应;但随着工艺处理量的增加,发生热爆炸的危险性也会不断增加。该计算方法对于熔铸工艺参数的制定具有重要意义。

高效毁伤注装药工艺技术

为加强我国炮兵弹药的高效毁伤能力,对大口径弹高效毁伤注装药工艺技术进行研究。介绍改性B炸药性能、注装药工艺试验、检验和生产性分析,并经多批生产进行了可行性验证。生产实际证明:我国大口径炮弹注装改性B炸药后,综合威力提高40%以上,具有一定的军事效益。

改性B炸药装药发射安全性实验研究

通过小型后座模拟装置对空气间隙和石墨层对改性 Ｂ炸药装药发射安全性的影响进行了研究，实验结果表明：空气间隙厚度对炸药装药的点火阈值具有很大影响，而石墨层可以减少炸药装药中形成的热点，改善炸药装药的发射安全性。

含TNT注装混合炸药爆轰产物电导率实验研究

改进了炸药爆轰产物电导率的同轴测试系统,测量了TNT注装炸药中加入RDX、Al、KCl等药剂后爆轰产物的平均电导率,得出了不同RDX含量的TNT/RDX炸药平均电导率最大值变化曲线。结果表明:TNT中加入RDX后会减少其爆轰产物的电导率,而加入Al后TNT炸药爆轰产物的电导率明显高于不含Al炸药,加入5%Al粉平均电导率最大值即可增大4倍以上。另外,加入KCl也会增大TNT/RDX混合炸药的电导率。

弹体药室容积音频检测仪的研制

在对振动和内耗理论进行分析的基础上 ,设计并研制出弹体药室容积音频检测仪。利用该检测仪能同时给出弹体在脉冲激振条件下的两个音频参数———共振频率和内耗值 ,进而预测出弹体药室容积 。

含铝炸药装药工艺装备现状与发展趋势

铝粉具有较高氧化热、来源广泛等优点,用于含铝混合炸药,可大幅度提高炸药爆热。笔者对含铝炸药的各种装药方法的工艺与设备、国内外现状及发展趋势进行研究。介绍压装法(分步压装法)、浇注固化法以及双螺杆捏合柔性挤压法等装药技术,分析国内外现有技术,以及对固态含铝炸药压装药、含铝炸药浇注固化装药及含铝炸药双螺杆挤压装药的处理方法,并阐述了含铝炸药装药发展趋势,提出我国在该技术领域发展重点和措施的建议。该研究可为含铝炸药装药技术的发展提供参考。

含铝温压弹药自动化连续混合挤注装药技术

针对高效、绿色、安全的全新装药技术—基于双螺杆的自动连续挤注装药,探讨适用于含铝温压炸药装药的双螺杆挤出机原理和设计方法。通过对挤出过程关键工艺参数螺杆扭矩、转速、温度和压力的检测与控制,提出一种自动连续挤注装药方法,建立一套满足工艺安全适应性的装备系统,并确定适应温压炸药自动装药的双螺杆选型及关键工艺参数。结果表明:同向啮合双螺杆挤出机是一种能满足高固相含能温压炸药充分混合的工艺装备,具有工艺适应性与安全性;以双螺杆挤出机为核心的挤注装药工艺方法明显优于现有浇注批量制造法。

一种动态自动称量技术

针对某些发射药颗粒较大,不能满足快速、精确称量的问题,设计一种动态自动称药控制系统。该系统主要采用皮带送药技术、气动震盘送药技术和在一定范围设置称药量值进行称量技术,通过粗加药与精加药比重的控制方法和设置控制提前量的控制策略,实现了大颗粒发射药的动态自动称量,并已在某发射药自动称量机项目中成功应用。实践结果证明:该技术降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。