Effects of argon gas flow rate and guide shell on oxygen concentration in Czochralski silicon growth

φ200 mm silicon single crystals were grown in the φ450 mm hot zone of a Czochralski （CZ） furnace. By modifying the pattern and the velocity of the argon flow, the silicon single crystals with different oxygen concentrations were obtained. Through numerical simulation, the velocity of the argon gas flow was plotted for the first time. The experiment resuits were analyzed and the optimum condition of the argon flow with the lowest oxygen concentration was obtained.

基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析

利用有限元分析软件ABAQUS对固体火箭发动机壳体进行外压屈曲分析。通过理论公式计算结果和有限元计算结果对比,当光壳体长径比不小于8时,有限元计算结果和Mises公式计算结果的误差在2.7%范围内,验证了有限元计算方法的准确性。采用有限元计算方法分析了带不同定心部壳体的屈曲性能,可以看出:相较于增加定心部的轴向长度,增加定心部的厚度对壳体抗屈曲性能的提升更为显著;定心部位置越靠近壳体中间,壳体的抗屈曲性能越好;定心部尺寸的约束下,由中间1个定心部增加到三个定心部均布,壳体临界失稳压力增加了36.1%。

蒙特卡罗法分析随机风对火箭弹落点散布的影响

随机风是影响火箭弹落点散布的一个重要因素。将风场作为典型的随机过程,建立随机风场的工程化数学模型并结合火箭弹被动段动力学运动方程,利用经典的统计试验法——蒙特卡罗法进行随机风作用下火箭弹落点散布的仿真,预测弹丸落点。通过仿真,得出各个表征风场性质的参数对火箭弹落点散布的影响结果,有效分析随机风对火箭弹落点散布的影响,为提高火箭弹射击精度、减小落点散布、进行弹道修正提供实验依据。

蒙皮加筋圆柱壳扭转频率的三种计算模型

为了给火箭等加筋圆柱壳结构的简化计算提供理论基础,研究了加筋圆柱壳面积等效方法中的扭转刚度计算方法,说明了不能直接根据等效厚度计算扭转刚度的物理机理,得到了桁条对圆柱壳扭转刚度的贡献可以忽略的结论.根据等效厚度以及桁条与蒙皮连接关系的不同处理方法,给出了计算扭转固有振动频率的等效梁模型、变厚度壳模型和壳-梁模型,分析了桁条在3种模型中对刚度和质量(包括转动惯量)的不同作用.为了消除根据等效厚度计算扭转刚度和扭转固有振动频率的偏差,分别给出了扭转刚度和扭转固有振动频率的修正方法.数值结果验证了修正方法和所得结论的正确性.

合金弹体棒状坯料超声检测方法研究

针对火箭弹弹体的加工毛坯料的结构和存在缺陷的类型,采用水浸式的超声检测方法,分析了偏心距、水声程和异质界面往返透射率对检测灵敏度的影响,推导出了偏心距和水声程的计算方法。通过实验得出:采用中心频率为5M的水浸式聚焦探头,能够准确检测出铝合金棒内部缺陷和表面划痕缺陷。通过C扫描方式对缺陷特征的重构,能直观地判定缺陷的位置、形状和大小。

碳纤维/环氧固体火箭发动机壳体补强现状

论述了碳纤维缠绕固体火箭发动机壳体的主要特点,碳纤维/环氧树脂复合材料壳体在实际应用中,影响壳体内压性能的因素,介绍了当前在碳纤维/环氧树脂复合材料壳体补强方面的主要工作和不足之处,并指出今后工作的主要努力方向。

复合材料燃烧室均布侧压下稳定性分析

利用结构分析软件ANSYS ,采用非线性屈曲理论 ,对某固体火箭发动机的纤维复合材料壳体燃烧室在均布侧压作用下的稳定性进行了分析 ,考虑了不同药柱模量对屈曲载荷的影响 ,并与不计药柱时壳体承压能力作了比较。计算结果给出了燃烧室承受侧压能力的初步估计 ,同时表明 ,药柱模量的变化对燃烧室临界载荷有很大的影响 ,其承侧压能力随药柱模量的增大而增加。

不同标准大气对远程弹箭射程影响的计算分析

对我国部分实测高空大气数据与1976年美国标准大气进行了对比分析,初步探讨了我国30～60km实际大气的计算方法,通过与1976年美国标准大气、1959年苏联标准大气、1964年苏联标准大气以及我国某实测高空气象数据的比较,证明了该方法的可行性及不同标准大气之间存在着显著差别.计算结果表明,高空条件下不同标准大气对远程弹箭射程的影响很大.研究的结果对于远程弹箭的作战使用具有一定的参考价值.

FRP固体火箭发动机壳体的非线性FW线型分析

对纤维增强复合材料 (FRP)固体火箭发动机壳体的纤维缠绕 (FW)线型进行了简要地分析。鉴于封头曲面上 FW线型稳定性对于线型参数变化十分敏感 ,分析封头 FW线型时 ,本文仍从测地线方面来考虑。依此 ,两赤道圆处 FW角必须以左右封头几何尺寸及测地线 FW条件来确定。在对筒身段非测地线 FW可行性讨论中 ,提出了筒身段实现非测地线 FW的条件 ,同时推导出了筒身段非测地线

小型非致命火箭防暴弹发动机设计与试验

为实现远距离发射非致命防暴弹,采用理论计算与实验相结合的方法,确定了小型火箭发动机的结构尺寸,对发动机推进剂和延时剂进行了试验,测试了发动机的性能参数。试验表明,小型发动机满足非致命火箭防暴弹战术指标要求。

固体火箭发动机壳体强度可靠性分析

模拟某型号固体火箭发动机壳体水压试验状态.建立该固体火箭发动机壳体有限元模型,利用ANSYS软件对壳体进行确定性有限元分析找出应力值最大区域,再进行随机有限元分析,求得可靠度.根据所求的可靠度作为理论依据增加壳体承压并再计算可靠度.分析表明:原设计压力保守,在可靠度允许范围内壳体可承受更大压力;对各参量进行灵敏度分析,为结构参数的优化设计提供理论依据.

基于壳单元的火箭推进剂贮箱容积计算算法

为得到火箭大直径推进剂贮箱在不同工况下的整体容积变化和液面以下推进剂的体积,提出一种基于壳单元的贮箱容积计算算法,并利用Abaqus脚本语言Python编制相应的程序.通过该算法可以较方便地得到贮箱变形前后的整体容积和液面以下的容积.对比半球形封头贮箱未变形时容积和贮箱在温度与压强载荷作用下容积的解析解和数值解,发现在常规单元尺度下该算法的计算误差在0.1%以下,表明该算法的计算精度较高.

高空条件下远程弹箭的弹道特性计算分析

为研究高空条件下远程弹箭的弹道特性,基于稀薄气体动力学的分子运动论初步推导了远程火箭在高空稀薄气体中的阻力系数表达式,计算分析了在稀薄气体中阻力系数随马赫数和攻角的变化.提出了远程弹箭的弹道计算中应考虑高空稀薄气体的影响,全弹道阻力系数应兼顾稠密大气与稀薄大气中的阻力系数结合使用.计算结果表明,当攻角与马赫数相同时,阻力系数随着弹道高度的增加而增大,稀薄空气中阻力系数大于稠密空气中阻力系数,采用稠密大气与稀薄大气数据结合使用的阻力系数计算得到的射程小于完全采用稠密大气中阻力系数计算得到的射程.

轴压对固体发动机碳纤维壳体模态影响分析

以某发动机碳纤维缠绕壳体为例,采用有限元建模,利用兰佐斯法进行模态计算,同时结合壳体的结构特点,利用理论计算的方法进行计算结果的初步校核,在理论计算的基础上,通过试验验证有限元计算结果的正确性。文中的研究思路对固体火箭发动机纤维缠绕壳体的设计具有一定的指导作用。

滚转弹的姿态解算研究

传统无控滚转弹存在射击准确度和射弹密集度较差的缺点,而通过飞行试验研究其姿态信息不具有可行性,针对滚转弹实现制导控制的要求,结合双轴测试转台和三轴陀螺组合,通过研究滚转弹绕质心运动学方程,给出了一种滚转弹姿态解算方法,并对该方法进行了软件仿真和半实物仿真试验验证。结果表明,研究的姿态解算方法,可以准确实时的解算出滚转弹在双轴复合运动条件下的姿态信息。

固体火箭发动机壳体的模态分析

不稳定燃烧是固体火箭发动机的一种不正常的工作状态,这种不稳定燃烧可使燃烧室压强振荡的振幅达到相当大的量级,使发动机产生强烈的振动,可能使燃烧室壳体或推进剂装药受到破坏,从而引起发动机爆炸.利用大型有限元分析软件AN SY S对固体火箭发动机壳体进行了模态分析,并获得了对其强度和性能影响强烈的频率,此结果对研究固体火箭发动机的动力学特性及不稳定燃烧进行了理论分析、预测和防止压强发生振荡具有重要作用.

高空气动特性对远程弹箭弹道的影响研究

为了考察远程弹箭高空条件下的弹道特性,推导了远程火箭在高空稀薄气体中的阻力系数表达式,对阻力系数在稀薄大气中随马赫数与攻角的变化进行了计算分析。提出在高空弹道计算中应考虑稀薄大气的影响,把整个弹道分成稠密段、过渡段和稀薄段三部分,全弹道的阻力系数与各段对应使用。仿真结果表明,稀薄气体中的阻力系数比稠密大气中的大,采用复合阻力系数进行弹道计算比完全采用稠密大气中的阻力系数计算更符合实际。

基于混合率模型的功能梯度材料火箭壳体振动特性分析

为了研究功能梯度材料(Functionally graded material,FGM)火箭壳体的振动特性,发展了一种基于混合率模型的FGM材料性能计算方法。首先,对FGM壳体的材料分布特征进行了分析,建立了统一的材料公式模型,可表征材料性能沿厚度方向变化规律不同的多种FGM材料模型。其次,建立了FGM壳体材料的几何分层模型,基于混合率法则推导得到了宏观等效的正交各向异性材料性能参数表达式,并讨论了分层数对预测结果的影响。然后,将该方法用于矩形平板、带孔圆板、圆柱壳体、锥形壳体和球形壳体的振动分析,计算结果与相关文献结果具有较好的一致性,最大误差不超过2.33%,表明该方法具有较高的精度。最后,将该方法成功用于FGM火箭壳体的振动特性分析,针对材料性能沿厚度方向的几种不同分布模式,计算了FGM火箭壳体的前10阶固有频率和振动模态。

固体火箭发动机T250钢壳体热校形工艺技术研究

介绍了固体火箭发动机T250钢壳体用板焊旋压工艺成形时,旋压毛坯冷校形存在的问题。提出了旋压毛坯用热校形的工艺思想,并对其可行性进行了理论分析与研究,经试验验证了该工艺方法的可行性。

基于DCGAN与YOLOv5s的火箭弹非金属壳体缺陷识别方法研究

针对火箭弹非金属壳体的缺陷样本少且分布不均衡的问题,提出一种基于DCGAN与YOLOv5s的缺陷识别方法。在对非金属壳体的X射线缺陷图像实施亮度变换、对比度变换、颜色变换等非生成式数据增强方法的基础上,设计了深度卷积生成对抗网络(DCGAN)扩充缺陷数据集,解决了样本少且分布不均的问题。优化YOLOv5s网络的C3模块,使用稠密网络代替残差网络,增强网络的特征提取能力。实验结果表明,优化后YOLOv5s算法的mAP值、精确率、召回率分别提高到85.4%、85.2%、83%,能够较好地识别火箭弹非金属壳体的缺陷。