针对钛雷炮炸膛现象的数值模拟及优化

针对钛雷驱鸟炮的炸膛现象,依据Chapman-Jouguet理论进行数学建模并做出理论计算。同时对钛镭炮筒及相关部件进行实地测绘,建立钛雷炮筒的有限元分析模型,利用ALE流固耦合算法搭载有限元分析软件Ls-dyna对炸膛现象进行数值模拟并提取相关数据。将模拟结果与理论计算所得数据相比较,两者结果接近。以模拟结果为依据对钛雷炮及其相关紧固件进行结构优化处理。对优化后的零部件进行生产与重新装配,并进行模拟炸膛的相关实验,实验发现在炸膛现象发生时钛雷炮筒以及相关紧固件未发生大的结构损坏。从而证明以此分析方法为基础的优化设计能够大大降低因钛雷炮的炸膛现象引起的危害。

膛炸模式及其机理分析

通过国内外大量膛炸事故的破坏状况与膛炸原因的统计分析 ,本文将膛炸模式归纳为五种类型 :(1)装药设计不当引起火药破碎 ;(2 )冲击载荷引起弹内炸药引爆 ;(3)引信失灵引起弹内炸药引爆 ;(4 )外界激励引起弹内炸药半爆 ;(5 )炮膛不净引起胀膛或炸膛。在此基础上 ,对各种膛炸模式的膛炸原因与机理作了详细分析。

火药低温冷脆与火炮膛炸事故

运用松散颗粒介质填充床应力－应变关系式，提出了＂挤压－破碎－增燃＂装药反常燃烧模型，为分析火炮膛炸提出了一个新的理论和方法。

某加农炮膛炸事故原因的探讨

该文给出了某加农炮管状发射药两相流内弹道模型及其计算机编码。通过对该炮膛炸事故分析,说明本模型及编码能较好地模拟这类装药的点火燃烧过程,并能预测不同点火燃烧条件下,特别是变异装药点火燃烧条件下的内弹道性能,从而有助于解释和探讨装药事故的原因,为这类装药设计提供指导。

穿甲弹异物阻滞膛炸机理数值仿真分析

以某穿甲弹近炮口处膛炸故障为背景,针对膛内存在异物时弹体和身管动态响应进行数值仿真,探讨膛炸机理并为故障分析与归零提供依据和参考。设定了两种典型异物阻滞形式:一是异物阻滞造成弹体速度急剧下降或卡膛;二是弹体直接高速冲击膛内沙土类异物。采用有限元分析AUTODYN软件进行了多种不同工况数值计算,得到了弹体速度急剧下降时弹底燃气流场压力特征、身管变形与破裂形态,以及弹体高速冲击沙土类异物时结构动态响应、身管变形与破裂形态。研究结果表明:弹体膛内突然受阻和速度急剧下降,导致底部燃气中形成激波和局部高压区,局部高压区的存在可造成膛炸;弹体膛内近炮口处高速冲击沙土,身管受到复杂的强动载荷作用并可造成膛炸;数值仿真结果与实际故障情况相吻合并得到了故障复现试验的验证。

炸膛的枪

什么叫炸膛的枪啊？许多同学一看题目便晕菜了。呵呵，别急，听我接着侃。

炸药装药安全性对膛炸的影响研究

以膛炸事故为研究对象,从炸药装药设计方法出发,研究其中存在的问题,并对装药质量引起膛炸的原因进行分析。

对某型高射机枪枪管膛炸破口形成机理的分析

本文对某型高射机枪弹丸留膛形成膛炸的力学条件进行了理论分析计算,对膛炸后三个破口的形成机理进行了分析,为今后类似问题的分析处理提供了借鉴。

基于ALE算法的膛炸数值模拟

为了调查某坦克炮发射破甲弹时导致膛炸事故发生的可能原因,就引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸情况进行研究,采用流固耦合方法对身管膛炸的力学特性进行数值模拟,计算身管断裂时的应力变化。首先,利用Solidworks建立身管、弹丸壳体、战斗部装药以及空气域的模型,并利用Hypermesh进行有限元网格划分。然后,在LS-DYNA计算平台中采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,求解炸药与身管之间的流固耦合问题,成功模拟了引信提前解除保险引发战斗部装药爆炸时对身管的破坏作用,基本复现了身管的断裂情况。计算结果表明:炸药瞬间引爆在身管内壁造成的压力可达29 GPa;并且身管内壁压力的变化规律呈骤升骤降趋势,这与炸药爆炸产生的爆炸冲击波能量的变化规律密切相关。此外,膛炸发生时,产生的碎片较为均匀,身管两侧断裂情况与实际情况较为符合,可为进一步研究引信提前解除保险引发战斗部装药的爆炸对身管的破坏效应等提供参考。

引信膛炸炸点测试技术

本文介绍一种测试引信膛炸炸点的靶场试验方法。该方法利用压电陶瓷的爆轰冲击去极效应，将雷管起爆信号转换为性态已知的强电信号，解决了发射环境的干扰问题，利用“硬线”测试技术将信号输出到膛外，或用弹上存储器记录信号，完成膛炸炸点测试。本文还介绍了该技术在６５式８２无坐力炮事故分析中的应用情况。

对某试验装置膛炸故障分析与思考

科研试验带有极强的探索性,未知和不确定因素较多,事故风险概率高,外场试验工作的安全性是火炮试验现场的第一要素。某火炮在强装药连发射击试验中发生了膛炸故障,严重影响了试验的进度并威胁到现场试验人员的安全。通过对膛炸试验现场的观察及对损坏零件和膛炸药筒破坏方式的分析,结合破损部分微观和宏观的检测结果,从时序上判断出事故发生过程和引发膛炸故障的内在原因。以此展开对该火炮使用中的安全性和保障性的再认识,对其今后的设计和试验提出建议,可为其他同类装备的设计和试验提供参考。

某型高射炮杀伤榴弹膛炸问题研究

在某靶场准备做弹丸装药安定性和爆炸完全性两项合并试验时,出现炸膛现象。通过分析是由弹丸在膛内半爆造成。进一步分析测压器留膛引起膛炸的机理,得出测压器留膛引起膛炸的结论,提出每发炮弹射击前必须认真检查炮膛内是否有测压器及机械物存在,以免引起弹丸在膛内爆炸[1]。

关于引信弹药膛炸、炮口早炸原因的探讨

经初步了解有20多个弹种、引信共发生过40多次膛炸,60多次早炸。分析其产生原因是多方面的。本文根据火药燃烧机理和固体中应力波理论,着重对发射药在不正常情况下,由燃烧转化为爆燃(或爆轰)的可能性,以及此时弹丸、引信在膛内的受力进行了初步探讨。

炸药底隙对炸药装药发射安全性的影响

为了避免炸药在发射环境下由于底隙中的空气受压缩加热引起膛炸,采用有限体积法,依据广义黏弹性统计裂纹本构模型,研究了在发射环境下炸药底隙对炸药装药安全性的影响。针对不同的炸药底部初始温度,分析了炸药内部应力和温度的分布规律,讨论了炸药底部温升与炸药点火的关系;依据理想气体绝热压缩方程,定量地分析了炸药底隙中空气压缩量与温度升高的关系。研究结果显示,随着炸药底隙中残留空气的压缩量的不断增大,炸药底部的温度也不断升高。当底隙中空气压缩量达到一定值时,炸药底部的温度升高到其点火温度,从而引发炸药点火。该分析结论可以作为炸药装药发射安全性分析的理论依据。

国外B炸药改性技术重要进展

通过改进装药方法提高药柱质量减少装药疵病，改进炸药配方加入各种添加剂提高药柱的强度和韧性、提高药柱碎解后的点火能量、降低燃烧反应速率、降低渗油性，使Ｂ炸药的膛炸概率明显下降。

发射药破碎程度描述方法

利用动态活度定义推导了动态活度比,提出了用起始动态活度比描述发射药破碎程度的方法,研究了破碎发射药动态活度比数据处理方法.对几种不同形状、不同破碎程度发射药的起始动态活度比进行了计算.结果表明,起始动态活度比随发射药破碎程度增加而增大,这与试验结果一致.

一种快门式水下武器隔水阀曲线槽设计

为解决身管武器在水下发射时身管内膛进水,弹丸遇水后姿态发生变化会引起炸膛的问题,在身管前端增加了由一个长时阻水阀和一个短时隔水阀组成的阻水装置,使发射过程中,身管内膛不会进水。隔水阀以快门式开合机构为设计原型,提出了一种隔水阀快速开合曲线槽设计的方法,并对隔水阀关键零部件进行了刚体动力学仿真。结果表明,隔水阀的设计在原理上是可行的,新设计的曲线槽可使机构间接触力降低,机构运动可靠性和安全性较好。

某大口径火炮弹丸卡滞的内弹道计算与分析

针对某次膛炸事故,从经典内弹道和一维两相流内弹道两个方面建立了弹丸卡滞的内弹道数学模型,并进行了计算与分析。经典内弹道计算结果认为,在弹丸发生卡滞时刻,大部分发射药已燃烧,膛压曲线处于下降阶段,弹丸卡滞后,膛压虽有一定程度的上升,但膛压上升幅值并不大。一维两相流内弹道计算结果认为:弹丸卡滞时,膛底压力明显处于下降阶段,而弹底压力则在峰值附近,当弹丸突然停止运动后首先引起弹底压力骤升,上升幅值超过50%,压力波从弹尾向膛底传播引起膛底压力上升,压力波到膛底后反射,又向弹底传播,形成膛内压力的剧烈震荡,且压力波整体上呈振荡收敛趋势。

火炮发射药床冲击破碎动力学仿真研究

为了研究发射装药引起膛炸的基本原理,确保火炮武器系统发射过程安全,实现末端毁伤效应,从理论分析计算的角度出发,基于离散单元法,建立了火炮发射药床冲击破碎动力学仿真模型,模拟了大口径火炮发射药床在燃气流冲击载荷下的破碎过程,并与有限元计算软件LS-DYNA的结果进行对比,结果表明,离散单元法和有限元法计算结果几乎一致,验证了该方法的准确性。该计算方法对发射装药发射安全性研究具有一定理论实用价值。

冲击载荷作用下身管疲劳行为研究

传统身管疲劳寿命评定采用实弹射击和实验室液压疲劳试验相结合的方法进行,未充分考虑火炮发射时动态载荷对身管的冲击疲劳作用。为此,研制了身管冲击液压疲劳试验装置,为揭示身管冲击疲劳规律提供了新手段。依托该装置,在实验室条件下再现了身管胀膛和膛炸现象。试验结果表明:在冲击载荷作用下,身管壁内主裂纹逐渐形成并沿径向扩展,造成身管剩余强度局部严重削弱,最终在裂纹扩展至临界尺寸时身管因无法承受再一次的冲击载荷而呈撕裂状破坏。身管的表面加工质量、裂纹的形状和深度、疲劳载荷的大小、加载频率和加载顺序等因素对身管疲劳行为均有影响。因此,要注意从设计、制造、使用、维护和保养等方面综合施策以延长身管疲劳寿命。