弹带
- 坡膛加工误差对内弹道性能影响仿真研究
和挤进阻力运动,弹带也开始挤入坡膛,产生塑性变形。对于弹丸挤进的分析,可以使用有限元方法模拟弹丸挤进过程,获得弹带刻痕的塑性应变及等效应力变化规律[1-4]。对于内弹道性能的影响因素,胡朝斌[5]在内弹道精细化建模中,研究了弹带宽度对内弹道的影响,弹带宽度的增加导致膛压和弹丸运动阻力的增大;彭松江[6]对不同坡膛结构为研究对象,坡膛采取小坡度,导致挤进阻力减小,最大膛压降低。对于弹丸挤进的影响因素,何行[7]研究了坡膛在不同锥度下的受力过程;孙河洋[8]引
兵器装备工程学报 2023年12期2024-01-04
- 基于不同内膛结构参数的弹带挤进阻力特性研究*
弹丸的挤压作用及弹带定心部与身管膛线的高速摩擦作用为主要方面。身管磨损导致弹丸出炮口不再满足旋转稳定与初速或然误差的要求，从而导致火炮技战术水平难以发挥［2］。图1 为某大口径火炮最大膛压及初速随内膛磨损量的变化规律曲线，最大膛压及炮口初速均随身管的磨损量增大有不同程度的降低。可见，内膛烧蚀磨损量对最大膛压及初速有着重要影响，因此，深入研究身管磨损规律及其所造成的膛线结构变化，对身管武器一体化设计、身管结构优化、弹带材料的选择、内弹道初速稳定性分析、内弹道
舰船电子工程 2023年5期2023-08-30
- 线膛无坐力炮膛线数和弹带结构对挤进过程影响
037)1 引言弹带挤进过程是线膛式无坐力炮内弹道的重要组成部分。它是指弹带从接触坡膛到逐渐与膛线发生剪切变形，最终完全挤入膛线的力学过程。膛线数和弹带结构直接影响弹丸的挤进阻力，进而影响武器的寿命和内弹道的性能。由于弹带挤进过程速度快历时短，通过实验测试的方法进行研究较为困难，目前国内外学者针对弹带挤进膛线过程主要通过数值模拟方法开展相关研究。苗军等[1]构建了2种不同材料弹带挤进过程的有限元模型，分析对比2种模型下弹丸挤进过程的差异性。常星星等[2]通
兵器装备工程学报 2023年3期2023-04-03
- 埋头弹高速冲击挤进入膛特性研究
经典内弹道略去了弹带挤进膛线起始部的过程，假定当膛内火药气体压力达到启动压力时弹丸才开始运动[1]。冲击挤进时与坡膛的高速碰撞会对埋头弹弹丸的运动产生强扰动，挤进结束时的弹丸姿态会对弹丸后续的膛内运动规律产生直接影响，进而影响埋头弹火炮的射击精度。因此，对埋头弹火炮的内弹道进行建模，开展高速冲击挤进入膛特性的研究，对提升埋头弹火炮的射击精度有着重要的科学意义。埋头弹入膛时的运动边界条件对冲击挤进过程产生重要影响。张浩等[2]对埋头弹的内弹道进行分析建模，对
兵工学报 2023年3期2023-04-02
- 基于键合空间理论的直线闭合弹带启动特性
1 引言直线闭合弹带是自动炮无链供弹装置中常用的供弹结构，通过构件间相互碰撞作用完成各种规定动作，与弹链供弹相比，供弹过程不需要除链、排链等动作，且具有传动阻力小等优点[1]。同时与普通链传动不同，闭合弹带是一个受结构所限的极少齿数的传动且传动距离远，多边形效应影响显著，链节由链节导引约束，链节间连接松散，快速启停冲击大，高速运动过程中振动剧烈。文献[1-7]利用了多刚体动力学建立了弹链动力学模型，但其动力学分析常局限于机械结构，忽视了该系统是一个机电耦合
兵器装备工程学报 2022年12期2023-01-06
- 某埋头式弹丸动态冲击挤进特性的研究
滑动一段距离，至弹带接触身管起始部止，在嵌入膛线时已经具有相当大的速度. 因此，埋头式弹丸挤进坡膛过程是一个极其复杂的强动态冲击过程，涉及到弹带材料塑性大变形及接触面的复杂受力现象，且行程和时间都很短，试验可直接测量的参数非常有限. 目前，埋头弹内弹道理论仍是基于瞬时挤进等基本假设将其简化处理，可较好地指导工程实践. 随着现代化武器的发展，弹带挤进过程对于火炮内弹道性能都有显著影响，然而，由于目前瞬时假设简化了弹丸克服拨弹力后挤入膛线前的复杂运动过程，瞬时
北京理工大学学报 2022年12期2022-12-20
- 155 mm火炮不同膛线结构与弹带作用力研究
动。在该过程中，弹带材料首先被挤入带有锥度的坡膛，然后被膛线切割，弹带与身管内膛之间的接触压力很大，在挤进结束时，弹丸速度可达几十米每秒，所以弹带与身管之间的摩擦具有高速高接触压力特性[1-2]。身管内膛在受到弹丸相对摩擦、挤压、碰撞等作用时会造成磨损,并直接影响身管的使用寿命，因此量化弹带与身管阳线、阴线、导转侧、非导转侧之间的相互作用力等参数对身管寿命研究具有重要意义[3-4]。弹丸膛内运动过程是一个非常复杂的过程。该过程中弹带与身管相互作用：弹带在挤
兵器装备工程学报 2022年11期2022-12-14
- 计及动态冲击挤进过程的埋头式弹药内弹道特性
坡膛内壁不断侵蚀弹带材料，使其发生强变形失效。整个挤进过程具有高瞬时、强冲击和大变形的非线性特点。目前国内外已针对传统弹丸的挤进过程进行了较多的研究，并取得了一定成果。彭涛等建立了较为简单的弹丸挤进模型，并对弹带挤进的应力变化特性进行了分析。孙河洋等揭示了不同坡膛结构下弹带变形及坡膛裂纹产生的机理。吴斌等提出了一种从摩擦学角度研究弹丸挤进过程的新途径。丁传俊等基于热力耦合有限元模型对弹带挤进过程进行了仿真研究。王鹏等基于Johnson-Cook本构模型分析
兵工学报 2022年9期2022-10-11
- 新型复合结构滑动式弹带设计与仿真研究
10014)弹丸弹带挤进膛线过程作为线膛火炮发射的起始过程,其受力过程十分复杂,因此在整个内弹道过程中占有重要地位。对于线膛火炮的发射过程,弹带沿膛线运动并形成刻痕,为弹丸的旋转提供导向作用,并且沿膛线运动时密闭火药气体。常用的金属弹带对炮膛磨损较大,为减少磨损,降低制造成本,研制用塑料弹带代替金属弹带。对于某型无后坐力线膛炮武器系统研制配用的尾翼稳定破甲弹,如果该弹丸采用固定式弹带在膛线导向下会产生很高的转速,尽管这有利于保证弹丸的飞行稳定性,但是从破甲
弹道学报 2022年1期2022-03-28
- 分解“回弹力”法调律钢琴
中无小）向内快速弹带（不握扳手，手指与手背大于120°角，自然松弛），力量由掌指关节给出，指尖的弹带行程1～2厘米左右，根据音高误差的程度手指发出精准弹带力度。通过这种弹带方式操作，音会奇迹般的稳定。这种弹带法的魔力，是因扳手力臂较长，手指快速弹带传递到弦轴一个点上，瞬间产生较大的冲量，而手指弹带的行程很短，传递在弦轴一个点上，产生的位移就很小。如果弹带一次不到位，可再弹带一次，如果弹带后音稍低，用拇指轻轻往上托一托，就能稳定。弹带法只适用六组以上的音律，
乐器 2022年3期2022-03-16
- 基于光滑粒子法的某大口径火炮不同膛线弹丸挤进过程研究
712099)弹带挤进过程中弹带材料受到膛线作用形成刻槽，发生剧烈塑性变形，发射时赋予弹丸转速。传统内弹道理论一般忽略挤进过程，而实际上是内弹道过程的一个阶段，合适的挤进阻力对弹道一致性比较有利，而挤进阻力又受结构、材料和其他因素的影响[1]。文献[2]使用有限元软件LSDYNA仿真了某大口径榴弹炮弹带挤进过程，获得了弹带材料的应力三轴度与Lode角参数云图，文献[3]使用有限元软件ABAQUS建立了挤进过程的非线性动力学模型，对弹带挤进过程进行了数值模
振动与冲击 2021年24期2022-01-04
- 身管烧蚀磨损条件下弹体发射强度数值模拟
,火药气体冲刷和弹带的作用使炮膛直径扩大。火炮装备部队后,射击和维护保养条件也是影响身管磨损量的重要因素,特别是高射速舰炮持续作战时身管温升、长连发射击等不利因素急剧累积,造成身管内膛快速磨损,甚至使内弹道寿命提前结束。行业内普遍认识到了磨损严重影响身管弹道寿命,提出了用炮口初速下降量、弹带削光等评估身管寿命的方法,但对于安全裕度较小的薄壁弹丸在磨损较为严重的膛内发射时的受力、弹炮匹配性及发射安全性问题,尚缺乏系统研究。文献[1]采用热固耦合有限元法分析了
弹道学报 2021年4期2021-12-24
- 某大口径火炮身管坡膛结构优化设计
线起始部[1]，弹带挤进膛线时期，身管坡膛部分承受弹带巨大的挤压力与剪切力，弹带发生弹塑性变形，整个大变形过程持续到弹带挤进全深膛线后基本结束。挤进过程伴随着能量的转化与耗散，耗散的能量大多以热能的形式积聚在炮膛内，短时间内大量热量的积聚会加剧内膛的烧蚀磨损，对身管寿命不利。能量耗散规律与坡膛结构有很大关系，优化出合理的坡膛结构对提高身管寿命具有重要意义。文献[2]通过试验与仿真结合的手段，对3种不同坡膛结构下的弹带挤进过程进行了有限元仿真，研究发现坡膛长
火炮发射与控制学报 2021年4期2021-12-20
- 弹丸不同结构尼龙弹带挤进过程的阻力特性
4)0 引言尼龙弹带由于成本较铜弹带低廉，同时可以有效提供弹丸装填、密闭火药燃气以及减少弹丸与身管的摩擦、提高火炮寿命等优点，广泛应用于大口径、高射速火炮弹丸设计中。在发射系统中，弹丸与身管之间的耦合作用对整个发射的内外弹道过程有重要影响。弹带是实现膛内密封的重要结构，发射过程中，弹带将受到挤压、冲击和摩擦，不合理的弹带结构设计会产生异常变形，对整个膛内密封效果造成影响并使整个弹丸尾部摩擦力增大，导致发射性能不稳定，甚至引起膛压反常升高、膛炸的危险[1-2
兵工学报 2021年9期2021-11-01
- 线膛复合身管无坐力炮的非金属弹带挤进过程数值分析
料身管无坐力炮对弹带的挤进过程提出了更高的要求。这一过程由于其瞬态性在经典内弹道上通常是被忽略的，但在线膛式复合材料无坐力炮当中这一过程无法忽略，弹带挤进过程除了影响火炮的性能，更加影响火炮的使用寿命，如弹带挤进过程中产生较大的接触力容易造成复合材料层间开裂、弹带的连续挤进造成身管的疲劳损伤等都会影响身管的使用寿命。王鹏等[4]对常用的金属铜质弹带的挤进过程进行了研究，分析了4种铜质弹带的挤进过程中弹丸的运动以及挤进阻力的变化并提出了新型弹带的研究方向。唐
兵器装备工程学报 2021年8期2021-09-03
- 基于温度修正的弹丸挤进身管过程摩擦模型
温高压环境使铜质弹带承受了高强度冲击载荷与高速摩擦，尤其在弹丸挤进身管阶段，弹带被坡膛和膛线挤压剪切而逐渐挤入膛线。弹带与身管之间的接触摩擦规律不仅影响整个内弹道过程，而且对身管寿命以及寿命预测有一定的影响。长期以来，诸多学者一直致力于揭示弹带与身管在膛内的接触摩擦规律，Montgomery[1-3]对高速高压摩擦做了大量试验研究，发现弹带材料与钢间的摩擦系数随着接触压力和相对滑移速度的增大而减小。美国陆军实验室[4]根据销-盘试验，将摩擦系数写为滑动速度
兵工学报 2021年6期2021-07-29
- 弹丸连续挤进过程中身管坡膛受力和磨损分析
、高速火药气体及弹带塑性变形体内压力急剧变化及弹带导转侧作用力的反复作用下，其身管内膛结构的形状、尺寸逐渐受到破坏. 坡膛是火炮身管中烧蚀、磨损最严重的部位，能引起火炮弹道性能和身管寿命的急剧变化. 在弹带挤入坡膛过程中，弹带材料首先被挤入带有锥度的坡膛，然后被膛线切割，弹带与身管内膛之间的接触压力很大，在挤进结束时，弹丸速度可达几十米每秒，弹带与管之间的摩擦具有高速高接触压力特性. 随着射弹发数的增加，坡膛受力的状态越发恶劣，磨损程度更加严重. 目前，对
北京理工大学学报 2021年5期2021-06-01
- 一种新型结构火炮身管膛线的计算分析
种膛线有利于弥补弹带磨损后形成的间隙，有利于减少膛线根部应力集中，减少弹丸弹带对膛线的冲击和磨损，增强铜弹带的挤入能力，提高火药燃烧气体的密封性能，有效提升弹带的闭气性能，减小膛线倒转侧壁所受的剪切力，形成渐紧式的效果，使得弹丸在膛内运行平稳，减少章动，在提高射击密集度、保证射击精度的同时，有利于身管寿命的提高。从内弹道角度和膛内发射过程理论进行分析，本文重点针对大口径等截面与渐变截面膛线结构引起的远射程杀爆弹药情况下的弹带挤进阻力、弹丸导转侧向力、摩擦力
计算力学学报 2020年6期2020-12-23
- 某舰炮典型坡膛结构的受力和内弹道特性分析
室和线膛部分，是弹带切入膛线的过渡区域，坡膛结构尤其是坡膛坡度对火炮的膛内受力特性、弹道特性至关重要，并且与使用寿命直接相关[1]。某新型高射速舰炮坡膛坡度较小，与传统火炮差别较大，笔者着重研究小坡度坡膛情况下弹带挤进过程对膛内运动受力、弹道特性的影响，揭示其对总体性能的综合贡献。1 某舰炮典型坡膛结构现状线膛火炮的坡膛锥度一般在1/5～1/10[2-3]，坡度对应为1/10～1/20范围内，膛线大约由其长度的2/3处开始。确定坡膛坡度时，应考虑身管寿命、
火炮发射与控制学报 2020年4期2020-12-23
- 某无坐力炮不同弹带挤进过程差异性数值模拟分析
961部队)弹丸弹带的挤进过程是火炮内弹道的重要组成部分，弹丸挤进阻力是内弹道的重要特征量，它影响着武器的寿命，同时影响内弹道性能。国内外学者已经针对铜质弹带挤进过程做了大量研究，王鹏等[1]对4种不同的铜材料进行了数值模拟分析研究，分析了弹丸运动和挤进阻力的动态变化。常星星等[2]采用限元分析软件 Abaqus建立了弹炮耦合分析模型，分析了铜质弹带挤进不同膛线时，膛线受力情况。Toivola等[3]则采用了试验研究的方法分析了引起身管变形的因素。对于火炮
兵器装备工程学报 2020年11期2020-12-16
- 不同坡膛锥度对弹丸挤进过程影响仿真研究
力学过程，涉及到弹带材料塑性变形、弹丸直线运动加上自身旋转耦合作用、以及接触面复杂受力，且行程和时间非常短，难以试验直接测量观测研究，因此经典内弹道学将其简化处理，基于瞬时挤进等基本假设，能够较好的指导火炮工程实践。“瞬间挤进”假设认为，在达到挤进压力的瞬间，弹丸才开始运动，简化并忽略了弹丸启动，弹带挤进膛线的过程，直接以30～40 MPa挤进压力作为内弹道的启动条件，简化了弹丸克服拨弹力后挤入膛线前这段运动。“瞬间挤进”假设已经无法满足研究弹带挤进过程的
兵器装备工程学报 2020年11期2020-12-16
- 两种中口径弹药弹带动态挤进阻力特性的实验研究
300308)弹带的动态挤进过程一直是影响火炮发射内弹道过程的主要因素之一[1]。曾思敏等[2]采用内弹道试验技术及弹带挤进的惯性阻尼理论对弹丸的挤进过程进行了试验研究和数值计算,结果表明弹丸动态挤进过程的阻力远大于经典内弹道学通常所采用的数值。金志明等[3]采用液压驱动试验系统及冲击载荷作用下的二阶弹簧阻尼系统对弹带的准静态挤进过程进行了试验研究和数值计算,得到了挤进压力随膛压的变化规律。何勇[4-5]采用液压驱动试验系统及简化的应力传播模型对弹带的准
弹道学报 2020年3期2020-10-09
- 弹带挤进过程膛线受力的影响分析
]。挤进时伴随着弹带与膛线之间的高速冲击，内膛就需要承受应力循环作用，而对膛线造成机械磨损。对于挤进时膛线受力方面的研究，文献[2]中针对火炮内弹道复杂的受力环境，研究了弹丸挤进坡膛时的力学响应；文献[3]中研究了大口径机枪弹丸挤进时坡膛结构参数对枪械内弹道参数的影响；文献[4]中以有限元研究了身管内膛参数化模型及其磨损模型的生成方法；文献[5]中建立了弹带挤进坡膛的有限元模型，研究了某榴弹炮发射条件下弹带挤进过程的力学机理。本研究在上述研究的基础上，以某
兵器装备工程学报 2020年1期2020-03-05
- SPH-FEM耦合方法在弹丸膛内运动中的应用
榴弹炮发射条件下弹带挤进过程中的弹带动态挤进阻力、挤进压力、弹带大变形和弹丸运动规律进行了数值模拟研究。文献[3]建立航空自动炮的热力耦合有限元模型，采用Fortran子程序结合显式有限元方法对弹带挤进及内弹道过程进行了研究，获得了次要功系数随时间变化并存在极值，弹带表层受热软化对内弹道过程有显著影响等结论。文献[4-5]采用显式动力学的方法对弹带挤进过程进行了分析，分析了坡膛结构变化对内弹道性能和坡膛受力状态的影响。文献[6-7]采用显式动力学建立弹带挤
振动与冲击 2019年8期2019-06-13
- 气体炮尼龙弹带设计有限元分析
。因此，在气体炮弹带设计过程中，可以不考虑火药烧蚀对弹带的影响，而且气体炮弹底压力低，可以考虑一些强度较低的材料作为弹带[1-3]，本研究气体炮使用尼龙作为弹带材料，尼龙材料具有良好的延展性和弹性，能够很好的密封气体，与金属弹带相比，尼龙材料能够减少弹带与身管的摩擦损耗，提高弹丸初速，延长身管使用寿命，减轻弹丸质量，节省铜材，降低成本，有利于弹丸的结构设计。弹带的挤进过程从弹带接触坡膛开始到弹带后端面进入膛线为止，是一个比较复杂的力学过程，对整个内弹道过程
兵器装备工程学报 2019年3期2019-04-11
- 弹丸挤进过程中弹带变形仿真分析
的发射过程来说，弹带沿膛线运动并形成刻痕为弹丸的旋转提供导向作用，并且弹丸在挤进过程中弹带的塑性变形为弹丸的沿膛运动密闭火药气体[1]。由于弹丸挤进过程涉及高冲击、高压、高温，大变形等过程[2]，因此对弹丸挤进进行试验研究是非常困难的。通常对弹带变形的实验研究主要是通过回收发射后的弹丸，例如殷军辉等[3]通过研究发射后的弹带硬度分布及组织演变规律，得到发射后的弹带宏观形变的细观与微观规律。现阶段大多数对弹带挤进过程的研究均通过有限元方法进行，王鹏等[4]采
兵器装备工程学报 2019年1期2019-02-25
- 某型火炮不同模块装药弹带挤进过程的数值模拟
丸的挤进过程，将弹带从开始变形到完全进入膛线假设为瞬态过程，设定一个确定的挤进压力作为弹带完成挤进并开始运动的启动压力。经典的内弹道模型及数值计算表明，不同的挤进压力对内弹道参数产生较大的影响。这是因为这种假设与弹带实际的挤进过程存在着很大的差别，因此，瞬态挤进不利于完整精确地刻画装药点火及开始着火燃烧阶段的内弹道特性。随着科技和研究手段的进步，研究人员发现弹带的挤进过程是一个材料的高速挤压成型过程，具有高瞬态、高应变率和大变形等特点。本文研究的某型大口径
兵器装备工程学报 2019年1期2019-02-25
- 软铁弹带挤进过程数值模拟
510080)弹带挤进过程对火炮发射性能具有至关重要的影响。软铁弹带与紫铜相比，两者材料性能接近，但软铁弹带具有材料来源广，价格低，且火炮射击后及日常的保养维护不需要对身管除铜等优点，在小口径弹丸上得到了大量应用。因此，开展软铁弹带挤进身管过程仿真研究对深入研究小口径火炮膛内发射过程具有重要意义。弹丸弹带挤进身管涉及边界条件、材料等多个非线性问题，且挤进过程历时极短，通过试验测试方法进行研究较为困难，目前主要通过数值模拟方法开展相关研究。李淼等[1]通过
火炮发射与控制学报 2018年4期2019-01-02
- 弹丸高速挤进弹带模拟试验装置的设计
背景弹丸高速挤进弹带模拟试验装置是一种由液压驱动、弹簧蓄能的机电试验装置［1］，可以有效模拟弹丸挤进弹带的动态过程。笔者设计这一试验装置，进而对弹丸高速挤进弹带的挤进动力、阻力和挤进变形进行试验研究［2］，为弹带高速挤进弹带过程的理论模型和数值仿真验证及完善提供参考依据，具有一定的学术价值和工程现实意义［3］。2 设计要求根据试验目的对试验装置的要求，确定弹丸高速挤进弹带模拟试验装置的设计要求如下：①满足100 mm线膛炮弹丸动态挤进弹带试验；②满足弹丸挤
机械制造 2018年7期2018-10-10
- 基于ABAQUS的某制导子弹挤进压力有限元分析
挤进压力的大小与弹带材料、结构、尺寸及其公差有关，有一定的随机散布[2]。本研究采用有限元分析与试验相结合的方式研究制导子弹的挤进压力。1 挤进过程描述在内弹道时期，弹丸在启动压力的作用下开始运动，由于普通子弹的弹丸直径略大于膛线内阳线的直径，在挤进过程中弹体圆柱部逐渐嵌入膛线，弹丸表面留有明显刻痕。制导子弹在挤进过程中，由于枪管内没有膛线，且弹带尺寸和身管内径属于过盈配合，弹带在挤进身管时产生整体的塑性变形，而弹丸表面没有刻痕。制导子弹的弹带挤进过程如图
兵器装备工程学报 2018年5期2018-06-05
- 定装式弹丸不同膛内自由行程下挤进过程的动态响应
210094)从弹带接触坡膛开始到弹带后端面进入膛线为止的过程被称作挤进过程,挤进过程对整个内弹道循环有着显著的影响。对于以药筒底缘轴向定位的定装式炮弹,当炮弹装填到位时,发射前弹带最大凸缘与卡膛位置之间存在一定的轴向间距,称之为自由行程。此时弹带凸缘处径向并没有紧贴炮膛,在火药气体压力的作用下,弹丸会经过一段无阻力加速阶段才开始挤进,所以定装式炮弹在挤进过程中的响应更为剧烈。文献[1]的研究表明,定装式弹丸在挤进过程中如果忽略拔弹力将导致内膛压力和弹丸速
弹道学报 2018年1期2018-03-31
- 考虑润滑条件的弹带挤进过程有限元分析
膛涂上炮油，影响弹带与内膛的摩擦系数[1]。随着火药燃烧生成高温高压气体清除油层，炮膛涂油成为首发和后续射击发数的不同之处。火炮发射过程中，由于弹带直径略大于膛线内阴线的直径，弹带逐渐挤进膛线直至被膛线刻成沟槽与膛线紧密吻合，弹带挤进终了。弹带全部挤进时对应的燃气压力称为挤进压力。挤进过程系统模型，如图1所示。弹带挤进膛线的过程，是弹带与身管内膛表面之间相互作用的过程，目前文献[2-6]主要研究干摩擦条件下即忽略内膛涂油的挤进过程，对不同摩擦条件的挤进过程
机械设计与制造 2018年3期2018-03-21
- 基于特征的杀爆弹建模技术研究
要由弹体、装药、弹带、引信等构成，结构如图1所示。弹型有平底杀爆弹、底凹杀爆弹、枣核杀爆弹等多种不同结构类型的杀爆弹[4]。弹体主要划分为弹头(直线形弹头和圆弧形弹头)、圆柱部以及弹尾(平底弹尾、船尾形弹尾和底凹弹尾)；装药根据结构不同分为圆柱装药及圆弧装药；弹带部分可分为单弹带及双弹带；引信结构复杂，本文只建立简化模型，根据外形不同可分为尖锐形引信、圆弧形引信以及平顶引信[5]。图1 杀爆弹结构示意图2 基于特征的建模技术将杀爆弹划分为多个不同的特征，对
沈阳理工大学学报 2018年6期2018-03-20
- 末制导炮弹塑料弹带强度研究
其中末制导炮弹用弹带就是一种要求较高的重要零件。为了减少金属弹带对炮膛的磨损，降低制造成本，研制代替金属弹带的软金属或塑料弹带[1-3]。塑料弹带相对其他材料的弹带具有良好的闭气作用和定心作用、微旋作用[4-5]，发射过程的起始扰动小，弹丸外壁压力小，导引头污染少。研究弹带强度的方法有解析法、试验法、数值分析法等[6-8]，本文采用解析与试验结合的方法进行研究，提出了一种塑料弹带设计理论和试验方法，为塑料弹带的设计定型提供技术支持。1 滑动式塑料弹带强度计
兵器装备工程学报 2018年1期2018-03-01
- 大口径防爆弹弹带挤进过程仿真与分析
术】大口径防爆弹弹带挤进过程仿真与分析李 阳1，卜雄洙1，徐淼淼1，关振华2(1.南京理工大学 机械工程学院，南京 210094； 2.中国兵器第二○八研究所， 北京 102202)防爆弹的弹带挤进过程是其在内弹道运动过程中的重要组成部分，弹带挤进时期的应力应变情况对提高火药气体密封、弹丸出膛初速等具有重要影响。根据Von Mises屈服准则，建立了防爆弹3D结构模型和材料模型看，利用显式动力学分析软件ANSYS/Explicit Dynamics对3D模
兵器装备工程学报 2017年1期2017-02-09
- 弹带挤进过程内弹道特性研究
210094)弹带挤进过程内弹道特性研究李 淼， 钱林方， 陈龙淼(南京理工大学 机械工程学院，南京 210094)将弹带应变能和摩擦耗散能引入到经典的内弹道能量平衡方程。考虑药室锥度计算膛内火药气体压力的分布规律，得到弹丸起始运动内弹道方程，并将其解作为力边界条件，利用显式方法对三维弹带挤进过程进行热力耦合计算;同时，采用改进库伦模型，考虑温度对摩擦力的影响计算弹带身管之间的摩擦力。分析了典型火炮挤进过程中挤进阻力、膛压以及弹丸速度的变化规律，对火炮设
振动与冲击 2016年23期2017-01-10
- 弹带对高速旋转弹丸气动特性影响的数值模拟
210094)弹带对高速旋转弹丸气动特性影响的数值模拟孟鹏1， 陈红彬2， 钱林方1， 李仁凤1， 乐贵高1(1.南京理工大学 机械工程学院， 江苏 南京 210094； 2.南京理工大学 设计艺术与传媒学院， 江苏 南京 210094)为了研究弹带对高速旋转弹丸气动特性的影响，采用2阶Roe差分格式求解三维Navier-Stokes方程，湍流模型为SSTk-ω模型。采用滑移网格技术处理弹体旋转引起的运动边界。以文献[6]进行风洞实验的155 mm无弹带
兵工学报 2017年12期2017-01-02
- 弹带宽度对弹丸挤进过程的影响分析
050003)弹带宽度对弹丸挤进过程的影响分析曹学龙，秦俊奇，狄长春(军械工程学院，河北 石家庄 050003)弹丸挤进过程是火炮发射继点火传火之后的起始阶段，弹带结构对弹丸挤进过程有一定的影响。针对某大口径火炮，基于Hypermesh和Abaqus建立5种宽度弹带的挤进过程有限元模型，采用载荷幅值子程序的方法，联合求解内弹道方程组和非线性有限元过程，计算火药燃气压力作为载荷边界条件，进行数值模拟计算。研究结果表明，在相同装药条件下，弹带宽度对挤进终了速
火炮发射与控制学报 2016年3期2016-11-21
- 某大口径火炮弹带热力耦合挤进动力学数值模拟研究
)某大口径火炮弹带热力耦合挤进动力学数值模拟研究李淼1， 钱林方1， 孙河洋2(1.南京理工大学 机械工程学院， 江苏 南京 210094; 2.军械工程学院 火炮工程系， 河北 石家庄 050003)为研究弹带挤进过程机理以及弹丸在挤进过程的运动规律，对大口径火炮挤进过程进行了仿真分析。考虑了火药气体在带锥度药室及坡膛内的分布，得到挤进时期的内弹道学方程，将该方程的解作为力边界条件，同时引入考虑温度的摩擦力模型来模拟身管与弹带间的摩擦，采用显式方法建立
兵工学报 2016年10期2016-11-09
- 制导炮弹滑动弹带强度改进设计*
)制导炮弹滑动弹带强度改进设计*邱荣剑(山西省太原市10号信箱太原030027)某尾翼稳定制导炮弹采用由弹带座和铜带构成的滑动弹带，针对该滑动弹带在炮弹结构强度试验中暴露的弹带座划膛问题，采用ANASYS对其设计强度进行有限元仿真分析，通过仿真找出了弹带座强度设计的薄弱环节并进行了改进设计，改进后的滑动弹带经仿真和试验验证其强度满足要求。制导炮弹; 滑动弹带; 强度; 改进Class NumberTJ4131 引言弹丸在由线膛火炮发射时,因弹带嵌入缠角较
舰船电子工程 2016年10期2016-11-07
- 某线膛火炮战斗部发射强度数值模拟
者曾提出一种确定弹带压力的方法，但由于不能直接计算而不被广泛使用。布林克方法将弹体简化为无限长厚壁圆筒[1]，能有效校核结构相对简单的圆柱部及定心部区域。国内学者也做了大量的研究工作，并给出相关的工程近似公式。但由于战斗部结构的不规则性和载荷的复杂性，且允许出现一定程度的塑性变形，使得弹丸强度分析大多停留在实弹射击实验的基础上，常规方法无法很好的解答[2]。本文借助有限元软件对战斗部膛内运动过程进行分析研究，校核其结构强度，并进行了实验验证，为该弹的改进和
沈阳理工大学学报 2016年3期2016-09-05
- 基于有限元与光滑粒子耦合的弹丸挤进过程分析
方法无法有效模拟弹带大变形缺陷，成功模拟出弹丸挤进阶段弹带塑性流动过程，在此基础上深入研究弹带的应力应变变化规律。分析弹丸初始装填角、弹炮间隙、弹丸装填不到位等因素对挤进过程中弹丸动力响应影响。结果表明，仿真与实弹射击的弹带变形一致性较好。关键词：挤进过程；弹带；动力响应；有限元法；光滑粒子法收稿日期：2014-01-08修改稿收到日期：2014-03-27中图分类号:TP391.9文献标志码：A基金项目：国家科技重大专项资助项目(2012ZX04010-
振动与冲击 2015年6期2016-01-06
- 基于Johnson－Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟
炮的内弹道而言，弹带挤进是一个很重要的过程。该过程直接改变膛内容积的变化规律，对膛内火药气体生成速率、膛内压力的变化、火炮初速的大小产生重要影响，而且与身管寿命、射击密集度以及射击安全性等火炮武器关键性能指标密切相关［1］。然而，传统内弹道理论一般忽略挤进过程，认为该过程瞬间完成。弹丸挤进过程实际是弹带和身管内膛发生接触碰撞，膛线逐渐侵彻弹带，弹带材料不断失效和破坏的过程，具有高瞬时、强冲击、高温变、高速变的特点，挤进阻力和变形的规律十分复杂［2－3］。由
弹道学报 2015年2期2015-12-26
- 某大口径榴弹炮弹带挤进过程数值模拟研究
）某大口径榴弹炮弹带挤进过程数值模拟研究孙全兆，杨国来，王鹏，葛建立，谢润（南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094）为探索某大口径榴弹炮发射条件下弹带挤进过程的力学机理，建立了弹带挤进坡膛的有限元模型。通过数值模拟研究弹带的动态挤进过程，分析弹带变形及刻槽形成过程，计算得到弹带动态挤进阻力、挤进压力和弹丸运动规律，给出了最大挤进阻力值、挤进压力值及对应时刻弹丸速度值。研究结果表明，挤进过程中弹带材料经历塑性变形流动，发生剪切失效占主导的韧性断裂并形
兵工学报 2015年2期2015-11-11
- 基于热力耦合有限元模型的弹带挤进过程及内弹道过程的仿真研究
耦合有限元模型的弹带挤进过程及内弹道过程的仿真研究丁传俊，张相炎 （南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094）为了更好地揭示弹带和身管的相互作用过程，建立了弹炮热力耦合有限元分析（FEA）模型，采用Fortran子程序结合显式有限元方法对挤进过程以及随后内弹道过程进行了数值模拟。计算结果和实验数据对比验证了热力耦合模型的准确性。仿真结果表明：采用经典内弹道模型时，次要功系数随时间变化并存在极值；在挤进过程中，弹带表层受热软化对内弹道过程有显著影响；对
兵工学报 2015年12期2015-09-18
- 大口径火炮弹丸挤进过程坡膛动力响应分析
内膛的冲击摩擦，弹带的大变形等，且整个过程历时极短，难以用实验进行准确观察和测量，也无法通过常规的理论计算进行准确合理的描述［1］.而对于弹丸挤进过程的研究，是探究内弹道峰值出现机理，界定弹带与内膛的磨损关系，分析阳线损伤机理等方面问题不可或缺的前期工作，具有重要的现实意义［2］.因此，弹丸挤进过程的数值模拟越来越受到重视.目前，国内外在此方面的研究报道并不多见.文献［2］利用Dytran软件模拟了火炮弹带挤进过程，分析了挤进过程中弹带、身管和膛线的应力状
中北大学学报(自然科学版) 2014年3期2014-11-22
- 基于GTN损伤模型的坡膛损伤数值分析
累计损伤模型。对弹带挤进冲击坡膛的过程进行了模拟数值分析, 建立了弹带挤进冲击坡膛的显式非线性有限元模型。对在两种不同结构坡膛条件下的弹带挤进过程进行分析计算，得到了挤进过程坡膛的动力学响应，并通过计算分析了坡膛结构变化对挤进冲击力的影响，得出相应规律性结论，揭示了坡膛结构因素所导致的内膛出现横向裂纹的形成机理。火炮；坡膛结构；冲击；细观损伤；非线性；有限元火炮的发射涉及到弹带挤进坡膛的过程，弹带材料在挤进坡膛的过程中，膛壁受挤压作用而产生大变形。由于挤进
机械设计与制造工程 2014年3期2014-09-05
- 弹丸卡膛规律影响因素分析
155 mm火炮弹带惯性卡膛过程进行了分析研究,综合考虑不同的卡膛速度、摩擦系数、身管仰角、初始卡膛姿态角、弹炮间隙对卡膛深度、卡膛力以及卡膛姿态的影响,得到了各个因素对卡膛结果的影响规律,其中卡膛速度、摩擦系数对卡膛深度和卡膛力有较大影响,而身管仰角和初始卡膛姿态角对卡膛姿态起到了较大的作用,弹炮间隙则对3个卡膛结果都有明显的影响,这些结论为弹药装填机的设计和揭示弹丸膛内运动规律提供参数依据。兵器科学与技术;卡膛;有限元方法;卡膛结果0 引言弹丸卡膛是一
兵工学报 2014年8期2014-07-05
- 某闭合弹带动力学仿真与试验分析
0841）某闭合弹带动力学仿真与试验分析王相生，苏执阳（海军装备部，北京 100841）闭合弹带在自动机的射击过程中做间歇运动，自动机的启停对弹带产生较大的冲击作用。针对自动机射击中闭合弹带的运动特点，建立基于复杂铰连接的弹带阻力计算模型，进行弹带阻力仿真计算；采用多体动力学仿真软件RecurDyn，建立弹带刚柔耦合仿真模型，将弹带阻力与托弹力作为仿真模型的输入激励导入RecurDyn中；通过MATLAB和RecurDyn仿真，获得弹带动力特性数据；并与试
火炮发射与控制学报 2014年1期2014-07-02
- 基于ANSYS/LS－DYNA 的弹带挤进过程仿真
022)0 引言弹带挤进是一个瞬态过程，持续时间短，弹丸运动行程也不大，但其对内弹道的影响却很大。传统的实验方法，只能通过分析挤进结束后的弹带或者通过其他间接物理量来推测挤进过程的一些参数，这要求实验者有丰富的经验。随着计算机技术的发展，现在的有限元仿真已经能够模拟微秒甚至更短时间内的动力学过程，利用有限元软件，可以获得挤进过程的完整的动力学响应。1 计算模型1.1 有限元模型［1］现代的火炮膛线为了减小磨损和挤进的冲击，一般采用渐速膛线，而本文研究的是弹
机械制造与自动化 2014年5期2014-04-01
- 弹带喷涂技术
在兵器制造业中，弹带是各种弹丸的密封件，是炮弹弹体结构的重要组成部分。弹带在火炮发射时在膛内传递扭矩，使弹丸获得旋转运动，以达到稳定飞行所需的炮口转速;同时，弹带还有密闭火药燃气的作用。对于大口径火炮的分装式炮弹来说，弹带还有固定弹丸位置的作用［1］。因此，要求弹带具有较高的强度，良好的塑性、耐磨性，同时和弹体应具有较高的结合强度。目前，人们大多采用紫铜、黄铜、纯铁和工程塑料［2］等材料来制造弹带。其装配工艺大致分为2种，一种是机械嵌合方式［3］，这是最传
兵器装备工程学报 2013年12期2013-09-12
- 小口径炮弹铜弹带自动焊接技术
军工企业在装配铜弹带时，大多采用在弹体上开凿齿状沟槽，将预先制成的铜弹带套在沟槽内，然后靠紧口压合机构将铜弹带和弹体结合在一起。这种传统的结合成型方式主要有2 种弊端:①是铜弹带与弹体结合效果不好，在射击时铜弹带容易脱落，影响炮弹的射程和精度;②是这种生产方式工序复杂，生产效率较低。故采用氩弧焊自动焊接的方式实现小口径炮弹铜弹带的装配在生产中具有重要的现实意义。1 焊接工艺的确定1.1 焊接材料的准备由于紫铜导热性好，焊接时热量可能迅速从加热区传导出去，使
兵器装备工程学报 2013年3期2013-07-09
- 炮弹弹带剥离机的设计应用
行销毁处理，而将弹带从弹丸剥离是报废弹药处理作业中的一项必要程序［1-14］。随着报废弹药处理任务的不断加大，每年要回收大量带有弹带的炮弹弹丸。对于弹丸弹带，各报废弹药处理机构几十年来一直沿用的是人工剥离，这是一种典型的低效、高耗作业方式，不仅不利于节约成本以提高报废弹药处理的费效比，而且还要造成剥离弹丸的大量堆积，给储存与管理带来很多不便。近年来，各销毁机构在实践过程中先后发明出很多机器，但现尚不能达到自动完全分离的目的，都不同程度存在能耗高、工作效率低
兵器装备工程学报 2013年7期2013-07-03
- 软铁弹带TIG堆焊工艺对比研究
046)0 引言弹带是各种炮弹的重要组成部分，其作用主要是作为炮弹发射时的闭气环，能够增加炮弹射程，减少膛线损伤等。鉴于传统的机械嵌合工艺生产弹带导致弹壁减薄、产生应力集中等问题，目前采用TIG堆焊技术生产铜弹带已经获得了很好的发展，在一些弹带生产领域已经取代了传统的机械压带工艺。然而，在铜弹带的TIG 堆焊过程中，容易出现界面渗透裂纹、铜堆焊层泛铁导致弹带硬度升高等缺点［1-3］。文中选用软铁(含碳量小于0.04%的工业纯铁)代替铜作为弹带的堆敷材料，消
兵工学报 2013年1期2013-02-23
- 弹丸膛内运动过程中弹带表层热软化机理分析
现役火炮中均发现弹带与身管内壁表面因高速摩擦产生金属软化现象，在连续的急促射击时甚至能观察到少量熔化铜流出炮口的痕迹[1]，这是引起火炮膛线挂铜、射击精度下降以及烧蚀磨损加剧的重要原因.尽管目前对于火炮射击完成瞬间的膛壁温度尚无十分精确可靠的结论，但大量理论分析[2，3]与测试结果[4，5]说明，弹丸在直膛段的运动过程中，火药燃烧及剧烈摩擦而使弹带表层的峰值温度至少应为1 000℃，因而弹带表面极有可能在挤进完成后就已超过约为200～280℃的再结晶温度[
弹道学报 2012年2期2012-12-25
- 拨弹轮转速匹配对射速的影响分析
服拖弹造成的过大弹带阻力，这样不仅可以提高射速，而且能够延长后坐时间，减小自动机零部件的受力，延长其使用寿命。拨弹轮、辅助拨弹轮按照理论设计有利于提高射速，但在工程实践中发现增加了辅助拨弹机构后，实际射速没有达到预期值。为了寻找实际射速偏低的原因，采用理论计算与试验相结合的方法对某高炮自动机供弹系统进行了分析。1 射击过程中拨弹轮受力分析某高炮采用了弹带供弹。供弹过程中，弹带受弹带阻力和3个拨弹轮提供的动力的作用。射击过程中，弹带首先经扬弹机的主拨弹轮扬弹
火炮发射与控制学报 2012年1期2012-11-22
- 小口径火炮弹炮耦合动态响应有限元时程分析
弹丸膛内运动时，弹带和前定心部与炮膛内壁的接触碰撞会导致身管激烈振颤，炮口振动引起弹丸跳角，直接影响射击命中率。文献[1]建立了弹丸膛内运动引起炮管振动的方程，没有考虑弹丸与身管的碰撞－接触;文献[2]基于多体接触理论，考虑了弹丸弹带、前定心部与膛壁的碰摩，但其有限元法本质上仍将弹性身管简单转化为刚体接触;文献[3]采用等参六面体缩减积分单元，考虑了弹丸弹带和前定心部与膛壁的碰撞及膛线对弹丸的扭转作用，对弹丸在膛内的运动过程进行了仿真计算，但膛线身管结构复
振动与冲击 2012年23期2012-09-15
- 弹丸膛内运动过程中弹带塑性变形的宏观与微观机理研究
高压环境，使铜质弹带承受了高强度冲击载荷与高速摩擦，因而弹带在膛内运动期间发生的复杂塑性变形可视为一种特殊的热加工过程。虽然目前国内外在铜及其合金等金属加工方面的研究更为深入，但主要集中于低速挤压时的塑性变形、微观组织演变等问题［1－2］，并以提高塑性为首要目标，而在金属材料及冶金研究的相关领域中，又大多以恒温、常压、静载荷或渐加载荷为前提［3－4］，对于弹带挤进时的这种高温瞬态形变的内在机理尚缺乏比较充分的认识，这方面成果并不多见。研究表明［5］，静载荷
兵工学报 2012年6期2012-02-22
- 坡膛结构变化对弹带挤进过程影响的研究
1200)弹丸及弹带冲击坡膛的研究需详细了解弹带挤进膛线的机理。弹带挤进过程即弹带随弹丸运动并挤入膛线的过程，其是一个极其复杂的非线性力学过程，分别涉及非线性问题的三大方面:材料非线性，即弹带材料的大变形、大应变及损伤失效问题;几何非线性，即弹丸、弹带在运动过程中的大位移及旋转问题;边界条件非线性，即弹带材料与坡膛的接触问题。由于其涉及到弹带在快速变化的压力作用下的高度非线性问题，且经历的时间及行程非常短，用实验测量比较困难。内弹道中常用静压法和截短枪管射
振动与冲击 2011年3期2011-06-02
- 弹丸惯性卡膛冲击问题动力学研究
明确了卡膛过程中弹带的弹塑性形变规律和弹丸的动力学响应，并通过计算分析了摩擦系数对卡膛过程计算结果的影响。弹丸;弹带;惯性卡膛;动力学大口径火炮通常采用药筒分装式，弹丸由人力或输弹器推送入膛，弹丸入膛后一般靠惯性卡膛。弹丸的卡膛力及卡膛姿态的一致性是弹丸装填的重要参数，也是自动供输弹系统的一项重要设计指标。文献［1］通过实弹射击研究表明大口径火炮弹丸的装填到位一致性对火炮的距离射击精度有较大影响;文献［2］认为弹丸装填不到位，是火炮身管内膛形成椭圆形烧蚀磨
振动与冲击 2011年5期2011-01-25