刚性弹侵彻缩比实验尺寸效应分析

侵彻缩比实验的弹体尺寸效应是影响实验结果应用的重要因素。为提高缩比实验结果换算至原型的准确性,通过刚性弹对岩石介质侵彻深度理论公式的分析,阐明了引起尺寸效应的主要因素,给出了侵彻深度公式中弹径系数等关键参数的实验确定方法,进一步给出了模型弹实验结果换算至原型弹的理论与方法。结果表明,对于率相关材料,应变率会导致尺寸效应;对于率无关材料,缩比本身也会导致尺寸效应,其本质是由于介质破坏发展存在尺寸效应。缩比越小,尺寸效应越明显。尺寸效应还与靶体材料本身性质以及原型弹口径有关。对于缩比为0.1的实验,安全起见可取弹径系数为1.3。控制尺寸效应的材料参数可通过2组不同缩比的侵彻实验得到。

动能深侵彻弹的力学设计(III):缩比实验分析

开展了φ25mm火炮小尺寸缩比弹的正／斜侵彻实验。给出了实验方法、建议弹型和混凝土靶的设计。在620～820m／s实验速度范围内，缩比弹结构保持完整。结合动能深侵彻弹的力学设计理论和笔者先前的理论工作，对正／斜侵彻的实验结果作进一步的总结，包括着靶姿态、靶体终点效应以及弹体结构变形。

基于声强向量法的体积目标定向和缩比实验研究

该文提出和研究了利用小型的菱形声强向量阵进行舰船目标三亮点部位的定向和定位。仿真结果表明了所用方法的正确性。在半消声室中应用自行设计的一套实验装置对体积目标进行了缩比定向实验,实验结果与仿真结果是一致的。

自锻弹丸缩比实验研究

自锻弹丸缩比实验研究结果表明,1:1和1:2及1:1和1:1.4两种几何相似弹丸的终点速度、弹形、穿靶及侵彻效果都存在一定的比例关系。借助于半经验公式对实验结果及其可能的应用进行了讨论。

离心机水下爆炸缩比实验原理及数值研究

对离心机水下爆炸缩比实验方法进行探究,对离心机水下爆炸缩比实验的相似理论进行了推导,通过数值计算分析,探究了原模型、离心机缩比实验及常规缩比实验的冲击波载荷、气泡载荷以及气泡动力学行为。结果表明:常规缩比实验不能对气泡行为及垂直方向的近场载荷进行准确的预报,若要保证远场气泡脉冲峰值误差小于10%,则爆距需大于9.5倍气泡最大半径。而离心机缩比实验能够对原模型进行准确的预报,以小当量装药模拟大当量装药水下爆炸整个物理过程,且冲击波和气泡两个阶段完全相似。同时,水深也可以进行几何缩比,克服了常规缩比方法的缺陷。

超高速半穿甲战斗部侵彻多层间隔板缩比实验设计方法

针对半穿甲战斗部超高速弹体侵彻舰船多层间隔板原型试验成本昂贵,进行缩比实验设计方法研究。由于超高速侵彻过程的弹靶作用速度范围大,逐段运用相似理论的量纲分析方法进行理论分析,通过找出弹靶系统主控参量推导出无量纲函数关系。设计缩比模型,进行实例设计。

典型海底条件下抛物方程声场计算方法的缩比实验验证

为验证抛物方程近似方法在声场计算中的正确性,进行了模拟弹性海底的声传播测量实验.实验中利用质地均匀的聚氯乙烯(PVC)板模拟弹性海底,在消声水池中分别测量了水平和倾斜时海底下的声传播损失.理论研究中,应用抛物方程方法及在其基础上发展的坐标映射抛物方程方法仿真计算了2种实验环境下的声传播损失曲线.实验结果表明,仿真计算结果与实测结果吻合较好,充分验证了所研究计算方法的正确性.

时差定位系统的缩比实验原理分析

推导了无源时差定位系统真实场景与几何缩比模型下定位误差的几何相似性和时差测量精度相似性关系,分析了信号带宽、积累时间、发射功率与矩形谱信号时差测量误差之间的缩比关系,讨论了忽略系统固有误差时,带宽、积累时间、发射功率与定位精度的缩比关系。研究结果表明,当系统固有误差可以忽略,目标辐射源的信号参数不发生变化时,在几何缩比模型中,定位误差将同比缩小,相对误差保持不变;当时差测量精度不变时,绝对定位误差不变,相对误差同比增大。实验结果验证了上述结论。

导弹垂直发射燃气排导装置的缩比实验研究

本文针对燃气排导装置的缩比模拟实验中的一些理论和实际问题进行了探讨和阐述,并针对初期阶段的实验中遇到的问题,进行了概要的讨论、分析和计算,

多分支缩比排风管网平衡特性实验及仿真分析

针对前期某实体排风管网系统平衡特性测试结果中发现的并联风机之间存在相互影响的现象,以及为模拟某大型目标工程排风系统的工作特性,并进一步研究多支路排风系统的管网支路间相互影响规律,搭建了缩比排风管网实验回路。对多分支管网系统平衡特性进行了实验测试,同时与Flowmaster系统仿真结果进行了对比分析。模拟所得现象与实验结果吻合,说明在简化模型下,Flowmaster能较准确地模拟缩比实验系统中风机特性与管路特性的匹配。研究结果对验证FloMASTER系统仿真软件模拟管网通风系统的可靠性和计算效率,以及多分支排风管网中并联风机之间、分支管路之间相互影响规律的认识具有重要意义。

先进钻地弹概念弹的次口径高速深侵彻实验研究

同一般钻地弹相比,先进钻地弹撞击速度更高,侵彻深度更大。为实现高速侵彻,实验室研究常采用火炮次口径发射。本文中给出了高速侵彻的实验方法和火炮次口径发射实验技术,并开展了先进钻地弹概念弹的深侵彻缩比实验研究,取得了撞击速度约1.2km/s的高侵彻能力的实验结果。同时对弹靶的变形破坏分别进行了分析,进一步验证了先进钻地弹的概念可行性。

加速器电水锤数值模拟与实验研究

强流加速器水介质形成线放电或击穿形成的冲击波对陶瓷真空界面具有破坏作用。为获得该冲击载荷的信息,应用通用软件ANSYS/LS-DYNA建立了一种水下爆炸有限元模型,将电弧放电等效为爆炸源,模拟得到了冲击波传播时序、压力历史曲线及陶瓷板的加速度响应;为验证模型的有效性,应用"针-板"电极水开关在输出电脉冲40～50 ns、幅值100～300 kV可调的10级陡化前沿Marx发生器上开展了电水锤缩比实验研究。实测了不同击穿电压下冲击波峰压、波速和主脉冲宽度,并依据经验公式计算了放电沉积能量和冲击波能量,平均约17%的间隙放电能量转换为冲击波机械能。对冲击波能量与峰压关系进行了拟合,并与数值模拟结果进行了比较,二者变化趋势基本一致,量级上吻合较好。

半刚性护栏的静载实验及能量吸收特性

通过对半刚性护栏 (W形截面 )缩比试件在两种支座情况下进行一次加载和多次加卸载的三点弯曲实验 ,分析了半刚性护栏结构的弯曲变形特点 .计算了试件在各加卸载阶段的变形能 ,并与加载头在相应阶段中施加的能量作比较 ,从而考察了各类变形在加载过程中对能量吸收的贡献 .

缩比地下化学爆炸气体泄漏规律研究

针对气体通过均匀多孔介质、非均匀多孔介质和贯通裂缝泄漏三种机制,研究地下爆炸缩比实验气体泄漏时间和份额的规律.结果显示,对于相同介质中的缩比化学爆炸实验,气体泄漏时间与药量的三分之二次方成正比,不同药量实验的最终泄漏份额基本一致.实验室缩比化学爆炸实验气体泄漏时间关系的监测结果与理论分析基本一致.

不同材质的引雷塔引雷能力模拟实验研究

为探究由不同材料构成的高塔对自身引雷能力的影响机理,采用负极性标准操作波分别对按照1:12.5比例缩小的角钢模型塔和环氧树脂模型塔进行了大量的间隙放电实验,实验分为单塔间隙距离为1、3、5、7 m等条件下的放电和双塔选择性放电2部分。实验中采用升降法获取不同间隙下两塔的50%放电电压,并用高速摄像仪对间隙放电过程进行观测。实验结果表明:在单塔间隙放电实验中,不同间隙距离下的角钢塔击穿电压要低于环氧树脂塔,在双塔选择性放电中,角钢塔的接闪次数百分比较环氧树脂塔的多44%,故角钢塔的引雷能力要优于环氧树脂塔。实验结论有助于改善引雷塔引雷措施的引雷效果,使得输电线路得到更为优化的保护,同时为引雷塔的设计和建设提供参考。

基于驱动机构作动的太阳翼振动控制原理与实验研究

针对航天器在调姿或变轨过程中太阳翼长时间、低频振动引起航天器系统无法正常工作的问题,以太阳翼自身驱动机构为作动器,提供反馈控制力,进行振动抑制。在原理性研究的基础上,建立了贴近工程实际的真实尺寸太阳翼有限元模型,改进了控制算法,实现了太阳翼在振动控制结束后的正确复位,并利用动力学缩比模型对振动抑制方法的有效性开展了实验验证。结果表明:该方法不需引入额外的非有效载荷,能够在保证太阳翼不偏离目标位置的同时,有效抑制太阳翼的低频振动。

特高压悬吊换流阀地震模拟振动台实验研究

为了研究悬吊式换流阀塔在地震作用下的抗震性能及限位方案,以某特高压换流站的高端阀厅和阀塔为研究对象,基于缩比理论建立1∶3的缩比模型,开展地震台振动试验,对比了限位措施施加前后阀塔的加速度、最大摆幅及受力状态。结果表明,地震作用下,悬吊阀塔各层加速度较台面输入均存在一定放大,阀塔整体及各层会产生一定的摆动,底层阀塔的加速度及摆副最大,顶部悬吊绝缘子存在受力不均情况;施加限位措施会增加阀塔各层的加速度响应,降低阀塔的摆动幅度;底部限位会导致顶部悬吊绝缘子及底部限位绝缘子承受较大拉力,实际设计时需充分校核。

激光推进器概念设计研究现状及发展趋势

激光推进器技术是激光推进技术的关键技术之一,也是其核心技术,而激光推进器概念设计是开展激光推进器技术研究的首要任务。在对国内外文献综合调研的基础上,总结给出了激光推进器概念设计的研究现状。通过对比分析给出了各种激光推进器构形的优缺点,并就激光推进器概念设计的发展趋势进行了分析讨论。

砂墙吸能效应对化爆相似律影响的数值研究

同介质中同能量密度的化学炸药爆炸满足爆炸相似律,在此类化爆实验中,缩比实验作为一种经济有效的实验方法被广泛采用。一些研究人员进行化爆缩比实验时,为了保证实验安全,通常会在实验中加入砂墙,起到吸收爆炸能量,消减冲击波的作用。为了研究砂墙消波吸能效应对化爆相似律的影响,建立了同介质中同能量密度化学炸药爆炸的一维计算模型,并利用两相流程序对三种缩比条件下(1∶1/1∶5/1∶10)的物理模型进行了数值模拟。数值计算结果显示:由于砂墙的吸能效应,化爆不再满足相似律。

快速场(FFP)算法反演海底参数研究

针对弹性海底条件下的声传播问题和海底参数反演问题,在Pekeris海洋声场模型的基础上推导了基于快速场(FFP)理论的两层弹性海底声场计算公式,讨论了其传播规律并利用KrakenC进行了验证.其次结合水池条件,采用能够模拟弹性海底海洋环境的声场测量平台进行缩比实验.反演中,采用了实际测得的传播损失与FFP理论计算值相等的代价函数,讨论了其对各海底参数的敏感度,并选用遗传算法对该代价函数进行寻优计算.反演得到的声传播损失与实验中实际测量结果吻合较好,表明所建立的理论模型符合实际声场环境.