弹丸不同结构尼龙弹带挤进过程的阻力特性

为研究大口径火炮发射状态下弹丸尼龙弹带挤进过程的阻力特性,分析不同结构尺寸弹带的影响,建立弹带挤进的有限元模型。基于显式动力学有限元方法,编制内弹道程序对压力场进行计算,利用Abaqus软件对结构动力学过程进行仿真模拟,通过软件内部幅值自定义子程序接口将内弹道程序与动力学过程进行耦合求解。对不同弹底半径、不同宽度以及不同刻槽形式的弹带结构进行仿真计算,模拟结果完整地呈现了挤进过程中弹带的力学性能和变形演化。结果表明:弹丸底部半径越大,弹带流变空间越小,挤进阻力也越大;弹带的密封性能随着其宽度增加而逐渐改善,但所受阻力也会逐渐增大,当宽度过大时会引起膛压过高和弹带失效等风险;弹带刻槽可以有效地将单段流变转变为多段流变,在保证闭气性能前提下避免弹带宽度过大而造成的阻力过大,且刻槽深度变化对挤进阻力的影响比刻槽宽度变化更大;仿真计算结果可为后续选择合理的弹带结构提供重要参考。

增韧耐磨尼龙弹带材料的研制

通过增韧和耐磨填充试验,研究了增韧剂、无机填充剂、润滑剂对增韧耐磨尼龙66材料力学性能的影响和润滑剂对材料摩擦性能的影响。经靶场试验表明,增韧耐磨尼龙66材料缺口冲击强度为25 k J/m2、摩擦系数为0.25时,可满足弹带的使用功能要求。

尼龙弹带动态挤进特性试验研究与数值分析

为了研究尼龙弹带在滑膛炮中的挤进特性,设计了短管炮发射装置,进行了动态射击条件下的穿甲弹挤进试验研究。采用瞬态压力测量系统和高速摄像仪得到挤进过程中膛内压力和弹丸运动参量,计算得出弹丸动态挤进过程的阻力变化特性曲线,分析了弹底平均压力上升速率对于尼龙弹带挤进过程的影响。基于试验工况,采用弹塑性大变形的C⁃S模型,数值模拟了尼龙弹带的挤进形变过程,研究了尼龙弹带挤进动力学特性。研究结果表明:尼龙弹带在挤进过程中发生了弹塑性变形,弹带内部为压剪状态,弹带主要失效方式为剪切失效。动态射击条件下的弹丸在挤进过程中挤进阻力随挤进位移的增大先增大后减小;当弹底平均压力上升速率从2.92 MPa·ms^(-1)增大到3.28 MPa·ms^(-1)时,挤进时间缩短了4.36%,最大挤进阻力增大了5.12%;弹丸位移的计算值与测量值的平均误差为5.24%,该三维动态挤进模型可以较好地预测尼龙弹带的动态挤进过程。

弹丸初始弹道上的速度波动现象浅析

弹丸初始弹道上的速度增长情况,由于几起事故及其相关的现象而引起关注。以间隔的导通靶信号监测短管试验装置的发射情况,捕获了弹丸在起始弹道上速度增长的跌落——速度波动现象。它揭示了弹丸运动阻力异常与速度之间的关系。所论及的试验现象乃尼龙弹带在特殊使用条件下阻力波动特征的反映。提出了避免事故隐患,提高弹道一致性应予重视的问题。