不同形状底凹结构对火炮弹丸飞行阻力影响研究

文中以改善火炮底凹弹的飞行阻力为目标,针对火炮弹丸不同底凹结构对减阻效果的影响展开研究。通过基于N-S方程的数值模拟,得到带底凹结构弹丸的绕流流场参数分布以及弹丸的气动阻力,讨论了相同底凹深度、不同形状底凹结构对弹丸流场、减阻效果的影响。研究发现,弹丸底部凹腔产生位于凹腔内的回流流动对底凹结构的减阻效果起决定性作用。研究的三种凹腔形状中,"收缩"形状的底凹结构有最小的气动阻力。

底凹装置对弹丸阻力系数的影响

为增大射程、增大弹丸的破坏威力和提高射击精度,采用Fluent软件研究底凹装置对弹丸阻力系数的影响。以某122底凹榴弹为例,利用UG建立122 mm普通榴弹和122 mm底凹榴弹的三维立体模型,并分别在不同马赫数和不同底凹深度条件下对其进行仿真对比分析。结果显示,当马赫数小于1时,阻力系数减小百分比最大,并且在底凹深度为100 mm时,弹丸具有最佳的减阻效果。仿真结果表明:底凹装置对弹丸有一定的减阻增程效果,在亚音速情况下效果最为明显;而增大底凹深度能增大减阻效果,但底凹深度有一最佳值。

侧倾底凹结构对火炮弹丸阻力的影响

建立了火炮底凹弹丸的数值计算模型,基于Navier-Stokes方程对底凹弹的超声速绕流流场进行了求解,得到了弹丸的流场参数与阻力系数,探讨了不同底凹侧壁倾斜角度对底凹结构减阻性能的影响。研究发现:就提高弹丸底压以减小其气动阻力而言,带有“收缩角”的底凹结构优于传统的圆柱状底凹结构;底凹结构的“收缩角”存在最优值。

火炮弹丸底凹结构流场仿真及其减阻机理分析

针对火炮弹丸底凹结构的减阻效果展开研究,基于N-S方程求解,得到了底凹弹弹丸在超声速流场条件下的绕流流场参数分布以及弹丸的气动阻力,讨论了不同底凹深度对弹丸流场、减阻效果的影响,分析了底凹结构减阻机理;研究发现:位于弹丸底部的回流流动对底凹结构的减阻效果起决定性作用;在超声速条件下,底凹结构越深,底凹弹气动阻力越小。

超声速底凹弹侧壁开孔对飞行阻力的影响

提出了一个底凹弹在超声速条件下侧壁开孔减小底阻的数学力学模型。模型经计算结果表明与以往的实验结果相吻合，可作为探索底凹弹侧壁开孔减阻效应工程计算的基础。

底凹弹侧壁斜孔减小底阻分析

超音速条件下，弹丸的空气阻力包括波阻、底阻和摩阻，其中底阻约占总阻的２０％～４０％，减小弹丸飞行中的空气阻力对改善其弹道性能是十分有利的。该文提出了一个底凹弹在超声速条件下侧壁开孔减小底阻的数学力学模型。该模型经计算结果表明，与以往的实验结果相吻合，可作为探索底凹弹侧壁开孔减阻效应和工程计算的基础。文末对侧壁斜孔的不同参数对底阻的影响作了计算分析和讨论。

亚跨声速流动中底凹减阻的数值模拟

为了探索亚跨声速流动中底凹减阻的流动机理,作者对带/不带底凹的二维平面对称弹体绕流流场采用大涡模拟(Large Eddy Simulation)方法进行了非定常数值模拟,并详细分析了底凹对弹体底部的流场影响。结果表明:底凹的存在,使弹体底部的旋涡可扩散区域变大,涡的部分结构会扩散进入底凹;底凹会使弹体底部上、下边缘的剪切层弯曲程度减小,相应的压力梯度变小。另外,旋涡脱落频率的统计结果还表明随底凹深度的增加,弹体底部的旋涡脱落频率减小。研究表明:底凹使底部阻力减小的原因是,底凹使涡的形成位置在流向上上移,旋涡的法向压力梯度降低,底凹深度在1/2D使减阻效果最好,继续增加底凹深度减阻效果变化不大。

超音速底凹弹减阻机理的研究

本文根据空气动力学的基本原理和有关实验分析,提出了一个底凹弹在超音速条件下侧壁开孔减小底阻的数学力学模型,本模型经初步计算结果与过去的实验结果基本相符,可作为探索底凹效应和底凹减阻工程计算的基础。

底凹结构减阻效应数值分析

为研究弹丸底凹结构的减阻机理,使用三维定常CFD方法对M910弹丸的流场特性进行了数值模拟。给出了零升阻力系数随马赫数的变化规律,所得结果与实验数据符合很好。在此基础上,为M910弹丸引入底凹结构并进行数值模拟。对比了不同弹底结构的底部流场特性,对底凹结构减阻效应的产生机理进行了分析。结果表明:亚声速下,底凹结构在底凹腔体内引入了高压“死水区”,并以“屈从”的流体边界代替了原固体底面,从而改变了尾部涡街的形成位置、形状和强度,最终增大底部压力,减小弹丸阻力;跨声速下,由于尾部涡街远离弹丸底面,固体底面与流体边界面的作用相同,使得底凹不再具有减阻效果;超声速下,底凹结构的减阻机理与底排弹丸减阻机理类似,即底凹结构中的流体为弹丸底部回流区添加质量从而达到减阻作用。

某榴弹炮底凹杀爆弹损伤炮口制退器原因分析及解决措施

国内装备的某中口径榴弹炮底凹杀爆弹在部队训练时,出现损伤炮口制退器故障,经数值仿真分析,确定了产生原因,调整了底凹尺寸。经改进,该弹再也没有出现类似问题。该问题的解决,对其它同类产品有一定的借鉴作用。

轨道炮高速动能射弹的底凹减阻特性研究

为研究轨道炮高速动能射弹底凹结构的减阻效应,利用ANSYS Fluent软件对超高音速下射弹的气动特性进行数值模拟仿真,并分析对比两类底凹结构的减阻效果。研究结果表明,在不考虑飞行稳定性等其他设计因素,在30 mm直径的射弹条件下,若设计底凹结构为圆柱体,在深度为4 mm、直径为14 mm的底凹结构下,阻力系数最小;若设计底凹结构为半球体,在球半径为7 mm左右时,阻力系数最小。当底凹深度介于5~8 mm时,半球体底凹结构较圆柱体底凹结构结果更优。

薄壁筒形引伸钢件底部和根部淬火底凹分析

我公司在试制一批薄壁筒形钢件(见图1)时,根据该产品的底部和根部性能要求,需对其底部和根部进行淬火加低温回火热处理。该筒形钢件在挤盂→多次引伸→压底→机加后,转入底部和根部淬火。

铁路隧道救援凹底平车的研制

铁路隧道救援凹底平车是为满足C 70系列、C 80型及C 64型等运煤敞车在双线隧道内脱轨实施整体救援而研制的专用装备。文章叙述了其主要特点、主要性能参数与尺寸、主要结构等内容,并详细阐述了救援凹底平车的静力学及动力学计算情况以及车辆落成后进行的各项型式试验情况,最后介绍了该车的简要救援操作步骤及正常操作的总体时间。

JSQ_(6)型凹底双层运输汽车专用车车窗防护板脱落原因分析及其连接方案改进

为解决JSQ_(6)型凹底双层运输汽车专用车车窗防护板脱落故障,在保持既有车窗防护板及侧墙板铆钉孔位置、数量及大小不变的前提下,将抽芯铆钉更换为拉铆钉,并明确现车改造方案。改造方案实施2年来,车窗防护板未发生过铆钉折断、脱出等现象。

铁路凹底平车凹底架动态响应及其疲劳强度

将有限元分析方法与多体系统动力学理论有机地结合在一起,应用于凹底平车多体系统的动态响应分析、凹底架的弹性振动分析和疲劳强度研究中。在进行轮轨接触、轨道谱以及车辆系统非线性因素等的计算、模拟基础上,基于有限元分析软件ANSYS,采用超单元法建立凹底架弹性体动力学方程。把有限元分析结果引入到SIMPACK动力学软件中,进而建立凹底平车的多刚体系统和刚柔耦合系统动力学模型,进行仿真计算并与试验结果对比分析,研究运行速度和悬挂参数对车辆系统动态响应的影响规律,分析凹底架的动态限界和凹底架的疲劳强度问题。分析得出,刚柔耦合多体系统动力学模型更合理。计算结果表明,重车运行过程中速度不宜过高,并要合理匹配悬挂参数,避免凹底架下平面超限界和过早疲劳破坏。

扩大改良翼点入路切除鞍区及中颅凹底肿瘤17例经验

目的:总结近3年来采用扩大改良翼点入路切除中颅凹底及鞍区肿瘤的经验和体会。方法:1例海绵状血管瘤和1例中颅凹底脑膜瘤行颧弓翼点外,其余均行眶颧弓入路切除肿瘤。结果:除2例海绵状血管瘤大部分切除外,其余肿瘤均在显微镜下全切;全组无手术死亡。术后视力好转5例,恶化1例,尿崩3例,偏瘫均不同程度恢复,2例局部积液。结论:扩大改良翼点入路有暴露肿瘤充分,全切率高,并发症少等特点,据肿瘤的生长特点,可选择适当的手术方法,适合于中颅凹底及鞍区相临近部位的肿瘤切除。

凹形基底自然湿地中理化指标的分布特征

对凹形基底自然湿地中的底泥和不同水深的水体进行采样，研究了自然湿地中理化指标的分布特征，并初步分析其形成机制。结果表明：水体中总氮（TN）、总磷（TP）的分层现象明显，且TN、TP浓度随水深增加呈现先下降后上升的趋势；在水深为30～50cm处，TN、TP浓度最低；底泥中TN、TP浓度随水深增加而上升；在水深为30～50cm处。底泥中微生物数量最高。对降雨径流进入湿地及水流在湿地中的速度分布进行模拟分析，得出水流形态是导致湿地水体和底泥中TN、TP分布变化的重要因素，而水流形态又受基底形态的影响。

改良Mickey氏额颞-颞下窝入路结合面前径路切除中颅凹底大型内外沟通瘤

目的：探讨采用经过改良Ｍｉｃｋｅｙ氏额颞－颞下窝入路结合面前径路（鼻侧切开或唇－上颌窦入路）切除中颅凹底大型内外沟通性瘤。方法：回顾分析我们１９９２年１月至１９９８年６月手术治疗的１６例患者。结果：成功切除了鼻咽癌６例，上颌窦腺鳞癌４例，脑膜瘤２例，血管纤维瘤２例，软骨肉瘤１例，尤文氏瘤１例。其中全切除６例，次全切除８例，大部切除２例。结论：１、该手术入路对向前、内侧侵及上颌窦、翼腭窝、筛窦及蝶窦的大型中颅凹底内外沟通瘤暴露充分，肿瘤得以广泛切除。２、采用改良的Ｍｉｃｋｅｙ氏额颞－颞下窝入路，复位后的额颞骨瓣由于来自颞肌血运保留，有利于骨瓣的成活及与正常颅骨的融合。同时颞肌在额颞骨附着点的保留，有利于术后患者咀嚼功能。

微细电极凹底损耗的影响因素分析

微细电火花铣削是实现金属微结构加工最具潜力的加工方法之一,而电极形状损耗一直制约着该技术的工程化应用,找出电极形状变化规律,实现电极形状损耗的控制是解决该问题的根本途径。在现有的研究成果基础上,针对微细电极凹底损耗现象进行深入研究:设计正交实验提炼凹底损耗的主要影响因素;在正交实验的基础上,运用响应曲面设计建立凹底损耗的响应模型,估计凹底损耗出现的临界范围;根据相关理论,分析凹底损耗的形成机理。研究结果表明:峰值电流与脉冲宽度是影响凹底损耗的主要因素;凹底损耗现象出现在二者形成的一个近似线性的范围内;趋肤效应对其形成的影响较大。研究成果为实现微细电极的形状控制提供一定的实验及理论依据,对高效微细电火花铣削加工提供技术支撑。

D_(9A)型凹底平车动力学性能研究

对3D轴焊接构架转向架进行了全面的动力学性能仿真分析,兼顾空重车工况,协调解决了D9A型凹底平车的蛇行运动稳定性与曲线通过性能之间的固有矛盾。依据仿真分析结果,设计生产了3D轴焊接构架转向架样机,并进行了装车(D9A型凹底平车)线路动力学试验。试验结果表明,在132 km/h速度范围内,D9A型凹底平车空重车均未发生蛇行失稳现象,D型凹底平车具有良好的曲线通过性能及优级的运行平稳性。