Formation Mechanism of the Ring-shaped Structure of Plasma Bullet

The formation of plasma bullets’ring-shaped structure in atmospheric pressure helium is analyzed by using a coupled fluid model.The model consists of a two-dimension neutral gas flow module and a one-dimension plasma dynamics module.The obtained radial distributions of the electron’s number density and the nitrogen’s metastable number density have different structures under different types of reactions or air contents in the model.It shows that total electron impact ionization plays an important role in sustaining the discharge,and together with Penning process,they lead to the shifted-off structure of electron number density.Meanwhile,the ring structure of plasma bullets forms mainly due to the excitation reaction of nitrogen molecule on air contents.

某特殊结构枪弹气动外形与结构参数优化设计

针对枪弹弹头在稳定性、风偏敏感性以及穿甲能力条件下的外弹道设计问题,提出了一种气动外形与结构参数的优化设计方法。以类似美国M855枪弹的弹头结构为研究对象,将其分为铜质壳体、铅心及钢心3部分,以3种材质体积占比及弹头气动外形参数为优化设计变量,以横风风偏敏感性最小和穿甲厚度最大为优化目标,考虑外形参数、结构参数和稳定性等约束,建立了多目标优化设计数学模型,并采用标准粒子群算法获得全局最优解。仿真结果表明:优化后的气动外形和结构参数可确保弹头全弹道上满足动态稳定性要求;与初始方案相比,优化方案的弹头横风风偏敏感因子减小了16.4%,落点动能增大了18.2%,穿甲厚度提高了41.8%;与对比方案相比,优化方案的弹头在气动外形以及速度变化相同的情况下,结构参数的优化使弹丸穿甲能力提高了24.9%,同时获得了更好的稳定性,验证了本文所提优化设计方法的合理性与可行性。本文研究可为枪弹外弹道设计提供一个新的思路。

基于代理模型的制导子弹气动外形优化设计

目的针对传统气动外形优化设计依赖于高精度仿真耗时过长的问题,为有效提高气动优化设计的效率,提出一种基于代理模型的气动外形优化方法。方法以12.7 mm制导子弹为研究对象,通过CFD仿真,分析尾翼收缩段长度、弹底半径和尾翼收缩扩张段交界处半径对制导子弹飞行过程中阻力系数的影响。基于代理模型技术,综合运用试验设计、参数化建模、CFD技术和四阶响应面模型,构建制导子弹气动外形优化设计代理模型,以制导子弹飞行过程中的最小阻力系数为优化目标,结合遗传算法对制导子弹外形参数进行优化。结果对比四阶多项式响应面和Kriging模型建立的代理模型预测精度,与测试样本点CFD仿真计算结果相比,四阶响应面代理模型阻力系数预测值的平均误差为0.386%。表明四阶响应面代理模型能够有效替代CFD仿真,可用于预测不同外形参数下制导子弹的阻力系数。结论相对于最初的制导子弹外形,制导子弹的阻力系数下降了14.59%,有效减少子弹飞行过程中的能量损失和缩短了优化时长。该方法在保证精度的前提下,减少了制导子弹的设计周期,为相关工程应用与研究提供了一定的参考。

弹尾形稳流器对摇臂式喷头内流道水力性能影响

对PY140型摇臂式喷头在不同的弹尾形稳流器与喷嘴直径组合工况下进行了喷头内流道水力性能试验。结果表明:喷头内流道阻力损失与喷嘴直径、稳流器长度及进口工作压力呈正比,并建立了回归模型;喷管段产生的阻力损失与喷头内流道阻力损失之比的平均值为0.666;当进口工作压力一定时,喷嘴工作压力与喷嘴直径、稳流器长度呈反比,喷头流量的最大相对误差为4.7%;锥角为40°的圆锥形喷嘴流量系数算术平均值是0.928。

柱锥结合罩射流成型过程试验研究

为了更好地研究柱锥结合罩射流成型过程,采用300 kV脉冲X光机试验研究了柱锥结合罩弹射流形成过程,并进行了数值模拟对比分析。共进行九发子弹爆炸试验,得到18幅不同时刻的射流照片。研究了射流头部速度、射流长度时程曲线等变化规律。研究结果表明:柱锥结合罩圆柱部分仅仅形成低速杵体,对破甲子弹射流质量和速度的贡献很小;受"激波效应"影响,射流头部速度(6738 m.s-1)小于数值模拟值(6824 m.s-1)。

存在于牡蛎肝胰腺的病毒样颗粒的发现

近年来，人工吊养牡蛎时有发病，从中采样进行电镜观察，发现一种直径为 １５０～１８０ｎｍ，有包膜，存在于细胞质中的球状病毒样颗粒，以及另一种大小为 ５０～８６ × ２１０～２８０ ｎｍ，有包膜，存在于细胞质中的弹状病毒样颗粒．该形态大小的球状病毒颗粒在长毛对虾和珠带拟蟹宋螺中也可见．

新型均速管流量计的设计与研究

设计一种新型半管均速管 ,并根据伯努利方程、连续性方程建立均速管仪表系数的数学模型。利用该数学模型分析得出半管均速管具有仪表系数稳定、压力损失小、测量精度高等优点 ,而且它的制作工艺简单 ,适合小批量生产。这种新型均速管流量计已成功应用于工业现场。

枪弹外形对阻力特性影响的数值模拟

运用数值模拟方法计算了不同外形尺寸对某7.62 mm枪弹阻力特性的影响规律。分别计算枪弹在不同头部、尾部尺寸及带刻痕时阻力系数随马赫数的变化,并与标准枪弹外形尺寸下的阻力系数变化规律进行比较。计算表明:头部圆弧直径越大即头部越锐长,阻力系数越小;在一定范围内,尾部锥角越大,阻力系数越小;头部圆弧部的影响大于尾部截锥体的影响。带刻痕时枪弹阻力系数大于标准弹的阻力系数。

计及弹型对防弹钢板抗侵彻能力的数值模拟

采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对B900FD-1型防弹钢板抗侵彻能力进行数值模拟。对比数值模拟结果与试验结果,表明采用塑性随动强化模型和Johnson-Cook模型能够较好地模拟子弹对金属类延性材料的侵彻能力。进一步采用数值分析方法分析了弹型、弹速及弹的长径比对钢板的侵彻能力的影响。

约束条件对发射装药机械冲击作用下敏感特性的影响

选用制式发射药进行了子弹撞击、破片撞击和空心装药射流撞击试验,研究了钢和可燃药筒的强、弱两种约束条件对发射药在机械冲击作用下敏感特性的影响。结果表明,在子弹撞击和破片撞击的高速机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果影响明显;强约束条件下发射装药发生燃烧或爆炸响应,弱约束条件下发射装药无响应或发生燃烧响应,在空心装药射流的最强机械冲击作用下,约束条件对发射装药的敏感特性响应结果无明显影响,弱、强约束条件下发射装药的响应结果一致;在发射装药壳体上设计容易泄压的薄弱环节有利于降低发射装药受到意外机械冲击作用时的反应剧烈程度。

深穿透油气井射孔弹优化设计

付代轩．深穿透油气井射孔弹优化设计．测井技术，１９９８，２２（５）：３６２～３６５从聚能效应的物理实质出发，用能量的观点分析了射孔弹弹壳、药柱、药型罩设计的理论依据，提出了诸因素设计的改进方法，进一步研究了药型罩配方、结构同装药结构的匹配关系，提出了提高射孔弹穿深、消除杵堵和增强时效性能的途径。

活性金属药型罩射孔弹破甲试验研究

为增大射孔弹的穿孔孔径,设计了一种活性金属药型罩,该种药型罩中包含在外界作用下可产生放热反应的铝/镍金属体系,同时选用3种活性金属材料配方开展相应试验,并与铜钨金属粉末药型罩的作用效能进行对比。试验结果表明,添加一定比例反应性金属能够提高药型罩射流的后效作用能力、增大穿孔孔径,其中,铜粉质量分数为10%时对增加射流穿深几乎没有形成帮助,而当铜粉质量分数为70%时,射流的穿深显著增大。

聚能子弹射孔技术在欢西油田开发中的应用

聚能子弹射孔技术是在聚能射孔技术,特别是复合射孔技术基础上研发的,是复合射孔技术的延伸和发展。除了具有复合射孔技术射孔、造缝、消除压实带、清洗孔道四个作用外,该项技术子弹在弹道末端爆破,减小套管损伤,其爆破可产生大于70 MPa的爆轰波,使得地层产生更长更多的裂缝。2009年在欢西油田选取3个区块6口井进行了聚能子弹射孔试验,取得了良好效果,日产液增加7.9倍,日产油增加6.8倍,平均单井日增液30.8 t。

弹形变化对超音速下弹丸气动特性的影响

通过建立小口径弹丸三维模型,采用混合网格划分方法,运用工程流体软件进行了弹丸外流场数值仿真,并对仿真计算的准确性进行了验证。以某5.8 mm枪弹为基础,改变弹丸外形,弧形部和尾锥部尺寸,计算得到弹丸超音速飞行状态下不同气动力参数,研究弹形变化对其气动特性的影响规律,结果表明:弹形各部分尺寸变化对气动力影响不同,弧形部较尾锥部影响更加明显,而尾锥长度比尾锥角的影响更大。

基于共享联结三元组卷积神经网络的枪弹膛线痕迹快速匹配方法

针对传统通过激光检测提取膛线线形痕迹信号时枪弹痕迹检测精度不高且操作复杂的问题,提出了新型提取和处理方法。采用多尺度配准、弹性形状度量与卷积神经网络技术,基于多模式弹性驱动自适应控制方法,建立了试件末端位置和姿态参数分布模型,采用孤立森林算法检测信号进行异常处理,利用变尺度形态滤波算法去除非细小特征,引入平方速度函数优化弹性形状度量算法,完成曲线轮廓嵌入层映射;在膛线线形匹配部分,建立了适用于痕迹特征的优化参数共享联结三元组卷积神经网络模型,通过嵌入层相似度计算和最小化三重损失函数训练该网络至收敛;最后进行了不同方法的相似度匹配对比实验。结果表明,与传统的检测方法相比,新方法解决了传统枪弹痕迹检测中面临的精度与操作性问题,保证检测结果的稳定性,且成本大大降低。在膛线线形痕迹提取中采用多模式弹性驱动自适应控制方法和三元组卷积神经网络模型,可为枪弹痕迹检测提供一种新的可行方法和思路。

新型"子弹头"鼻肠管置管在EICU机械通气患者中的应用

目的探讨新型"子弹头"鼻肠管置管在EICU机械通气患者中的有效性和安全性.方法收集行床边徒手留置鼻肠管的重症脑卒中机械通气患者作为观察对象,按随机数字表法分为观察组和对照组,每组30例.对照组给予传统"螺旋形"鼻肠管置管,观察组给予新型"子弹头"鼻肠管置管.记录置管时间、置管长度、置管位置,统计置管成功率,计算置管成本,并记录置管过程中不良反应发生情况.结果观察组置管长度为(110.78±7.49)cm,长于对照组的(104.83±5.27)cm(t=3.559,P<0.05),置管成功率为93.33%,高于对照组的73.33%(χ2=4.320,P<0.05);观察组置管时间为(26.89±5.32)min、置管成本为(687.54±53.20)元,均少于对照组的(31.24±7.28)min、(741.26±59.48)元(t=2.642,P<0.05;t=3.687,P<0.05);观察组置管过程中不良反应总发生率为3.33%,低于对照组的23.33%(χ2=5.192,P<0.05).结论新型"子弹头"鼻肠管置管能够提高EICU重症脑卒中机械通气患者床旁徒手置管中的置管成功率,降低不良反应,且置管耗时短,可节约医护人员操作时间,节省置管成本.

低易损推进剂机械刺激下的试验、机理、配方的研究进展

基于我国的低易损推进剂试验和理论研究工作相比于国外起步较晚,尤其是子弹冲击、破片冲击、聚能射流冲击等机械刺激作用下的低易损研究,受到试验条件和评估标准的限制更为严重,研究的滞后性尤为突出。为了给后续研究工作提供一些帮助,总结了三个方面的研究进展。一是低易损推进剂子弹冲击、破片冲击、聚能射流冲击的试验结果;二是低易损推进剂在机械刺激下的响应机理;三是低易损推进剂的配方研究工作。最后提出了几点建议,希望对国内的相关理论研究和生产实践有所帮助。

基于卡尔曼滤波的弹形信号处理算法分析与实现

在天幕靶数据采集系统中,弹形信号夹杂着各种噪声,难以反映其真实值,而且对单一弹形的处理也并不能得到弹形信号之间的关联性。本文基于卡尔曼滤波原理与方法,对连续弹形信号进行滤波处理,再通过相干检测,分析弹形之间的相干性。用Matlab对滤波信号与原始信号进行相干检测,并分析弹形信号之间的联系,证明该算法的有效性。最后通过实弹测试,实验结果表明,该算法提高了天幕靶数据采集系统的精度,并对靶场数据采集系统有着重要意义。

弹壳底部平底成形工艺优化

采用有限元分析方法研究了运动弹弹壳在平底成形过程中底部的变形过程;分析了引起弹壳底部平底成形误差的因素,基于弹壳底部成形的体积微变原理,构建了弹壳底部成形参数优化数学模型;通过参数优化模型改进了弹壳底部成形外模具圆角半径和限位模与外模具之间的高度差等设计参数,提升了弹壳底部成形精度;通过运动弹弹壳平底过程的动态仿真,实现了对整个弹壳底部成形工艺的优化,为弹壳平底成形的生产制造提供了理论依据。

基于平行光枪弹几何全尺寸非接触检测

针对目前枪弹弹丸几何参数机械检测精度低,对弹壳有磨损,测量参数非定量等不足,提出了基于上位机PC与二维高速尺寸测量仪通过串口通信的非接触测量方法,实现了对弹丸外形参数以及弹壳和弹头装配同轴度等尺寸非接触测量。该方法通过平行光照射被测物体,Labview编程软件平台对于数据进行处理,可以完成对弹丸几何全参数高速率高精度的测量,根据所测实际参数判断弹丸是否合格,并积累大量数据以待后续处理实现对弹丸的甄别。