某小口径火炮弹丸挤进过程动力学特性分析

1

作者 王少泉 李强 +3 位作者 樊江涛 卫连升 曲振森 辛春虹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期241-247,共7页

为研究某小口径火炮不同坡膛结构下弹丸挤进过程的动力学特性,建立了考虑挤进阻力变化的内弹道方程组并通过vuamp子程序引入到有限元求解中,实现了挤进过程中内弹道计算与弹丸挤进有限元仿真耦合求解。通过对弹丸全膛运动的仿真分析验... 为研究某小口径火炮不同坡膛结构下弹丸挤进过程的动力学特性,建立了考虑挤进阻力变化的内弹道方程组并通过vuamp子程序引入到有限元求解中,实现了挤进过程中内弹道计算与弹丸挤进有限元仿真耦合求解。通过对弹丸全膛运动的仿真分析验证了模型的可行性,随后得到并分析不同坡膛锥度、膛线深度及阴线宽度下挤进过程中弹丸的速度、加速度、挤进阻力和膛压曲线及变化影响规律。结果表明,坡膛锥度对挤进过程中弹丸的动力学参数影响不是单调的,而膛线深度及阴线宽度的改变则单调地影响弹丸动力学参数,对优化坡膛结构及弹带设计具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 挤进过程 有限元模拟 坡膛结构 耦合数值求解

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线膛无坐力炮膛线数和弹带结构对挤进过程影响

2

作者 陆鸿睿 陶钢 +2 位作者 苗军 张智泓 赵明 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期38-43,共6页

为了研究线膛无坐力炮膛线数和弹带结构对挤进过程的影响,分别对比4种膛线数和2种弹带结构下弹丸的运动响应和挤进阻力。采用LS-DYNA软件构建了不同挤进模型进行仿真模拟,数值模拟结果表明:膛线数对挤进过的程影响远小于弹带结构的影响... 为了研究线膛无坐力炮膛线数和弹带结构对挤进过程的影响,分别对比4种膛线数和2种弹带结构下弹丸的运动响应和挤进阻力。采用LS-DYNA软件构建了不同挤进模型进行仿真模拟,数值模拟结果表明:膛线数对挤进过的程影响远小于弹带结构的影响;双排弹带在挤进过程中气密性良好且更容易挤入膛线,较好地降低了弹带对膛线的磨损与冲击,提高了身管的使用寿命。 展开更多

关键词 线膛无坐力炮 膛线数 弹带结构 挤进过程 数值模拟

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弹丸挤进过程的计算与研究 被引量：18

3

作者 金志明 曾思敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期7-13,共7页

本文在分析了高冲击下弹带材料应变特性的基础上,建立了用二阶系统模拟弹丸挤进过程的计算方法,并经过实验及线性相似系统理论确定了挤进阻力项,得到了挤进阻力随膛压变化的规律。从理论结果和实验结果的对比来看,所建立的数学物理模型... 本文在分析了高冲击下弹带材料应变特性的基础上,建立了用二阶系统模拟弹丸挤进过程的计算方法,并经过实验及线性相似系统理论确定了挤进阻力项,得到了挤进阻力随膛压变化的规律。从理论结果和实验结果的对比来看,所建立的数学物理模型较好地模拟了挤进过程。 展开更多

关键词 弹丸 挤进过程 计算 内弹道学

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软铁弹带挤进过程数值模拟 被引量：8

4

作者 王亮宽 刘毅 +2 位作者 周宇 刘铁军 第五强强 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2018年第4期50-53,59,共5页

建立35 mm高炮身管及弹丸三维几何模型,基于Johnson-Cook本构模型,利用有限元软件ABAQUS对35 mm弹丸软铁弹带挤进身管过程进行了仿真研究。揭示了软铁弹带挤进变形过程,研究了软铁挤进过程中35 mm弹丸运动规律及挤进阻力变化规律,获得了... 建立35 mm高炮身管及弹丸三维几何模型,基于Johnson-Cook本构模型,利用有限元软件ABAQUS对35 mm弹丸软铁弹带挤进身管过程进行了仿真研究。揭示了软铁弹带挤进变形过程,研究了软铁挤进过程中35 mm弹丸运动规律及挤进阻力变化规律,获得了35 mm弹丸挤进过程中最大阻力约为71. 0 k N,挤进持续时间约为0. 65 ms,弹带推挤延展长度约为2 mm。研究成果为35 mm口径火炮、特别是埋头弹火炮及金属风暴等新概念武器的研究提供了参考。 展开更多

关键词 火炮 本构模型 软铁弹带 挤进过程 数值模拟

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埋头弹火炮挤进过程研究 被引量：22

5

作者 张浩 周彦煌 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期76-79,共4页

研究了埋头弹火炮弹带挤进时的流动应力和摩擦系数,针对其特殊结构数值计算了挤进阻力,分析了挤进过程对内弹道性能的影响.弹带流动应力的增加会使挤进阻力增大,磨擦系数的减小会降低阻力.该文模型计算的最大膛压和初速更接近实验数据,... 研究了埋头弹火炮弹带挤进时的流动应力和摩擦系数,针对其特殊结构数值计算了挤进阻力,分析了挤进过程对内弹道性能的影响.弹带流动应力的增加会使挤进阻力增大,磨擦系数的减小会降低阻力.该文模型计算的最大膛压和初速更接近实验数据,且进行内弹道计算的准确度更高. 展开更多

关键词 埋头弹火炮 挤进过程 内弹道

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弹丸高速挤进过程动态试验设计与分析 被引量：6

6

作者 陈龙淼 林贵 李淼 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期139-143,共5页

该文设计一种可反复使用的动态模拟弹丸挤进过程的机电实验装置,用于模拟弹丸高速挤进膛线的塑性变形过程,通过仿真分析试验装置中撞击体碰撞和推杆推动弹丸挤进膛线的过程,获得了推杆和弹丸的运动状态以及挤进动力和挤进阻力随时间的... 该文设计一种可反复使用的动态模拟弹丸挤进过程的机电实验装置,用于模拟弹丸高速挤进膛线的塑性变形过程,通过仿真分析试验装置中撞击体碰撞和推杆推动弹丸挤进膛线的过程,获得了推杆和弹丸的运动状态以及挤进动力和挤进阻力随时间的变化曲线。仿真计算发现,挤进最大阻力值与常用的经验挤进阻力值相差小于10%,表明该动态试验装置能有效模拟弹丸动态的挤进过程,所采用的仿真分析模型和参数选取合理,能为深入研究挤进规律提供有效试验手段和仿真方法。 展开更多

关键词 挤进过程 有限元模拟 机械设计

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弹丸挤进过程的测试研究 被引量：5

7

作者 曾思敏 童伟民 焦化南 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期71-74,共4页

本文提出了一种用于弹丸挤进过程的测试系统。采用在弹头上安装传感器的直接引线弹底测压技术,在短身管火炮上成功地测出了弹底压力,并用接触法和测压法两种方式同时测出了挤进压力。

关键词 内弹道测试 挤进过程 弹底压力 挤进压力 弹丸

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弹带材料对挤进过程的影响分析研究 被引量：8

8

作者 王鹏 葛建立 +2 位作者 孙全兆 梁传建 徐锐 《机械制造与自动化》 2016年第1期54-57,共4页

以常用铜弹带材料属性研究和本构关系为基础,研究了在某大口径火炮中弹带材料对挤进过程的影响规律。使用有限元软件ABAQUAS建立弹带挤进系统模型,采用Johnson-Cook本构模型描述材料的接触失效,利用显示数值积分算法对弹带挤进过程的非... 以常用铜弹带材料属性研究和本构关系为基础,研究了在某大口径火炮中弹带材料对挤进过程的影响规律。使用有限元软件ABAQUAS建立弹带挤进系统模型,采用Johnson-Cook本构模型描述材料的接触失效,利用显示数值积分算法对弹带挤进过程的非线性动力学行为进行了数值模拟,分别对4种不同的铜弹带材料进行了数值计算。经过4种结果的对比分析,得到了铜材性质对挤进过程影响的机理,并提出了新型塑性弹带材料的研究方向。研究结果可为大口径火炮弹带材料的优化和研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 火炮 弹带材料 挤进过程 数值模拟 本构模型

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挤进过程实验研究 被引量：9

9

作者 何勇 《弹道学报》 CSCD 1996年第4期33-36,共4页

对弹丸挤进过程的静态实验和动态实验进行了研究，从而获得铜弹带和塑料弹带两种弹的挤进实验数据，并对试验结果进行了分析．

关键词 弹丸 起始弹道学 挤进过程 弹道学

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考虑润滑条件的弹带挤进过程有限元分析 被引量：1

10

作者 狄长春 曹学龙 +1 位作者 秦俊奇 孙也尊 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第3期23-25,29,共4页

以某大口径火炮为研究对象,针对身管内膛有油和无油两种工况,考虑弹带与内膛表面摩擦系数随弹丸速度变化的因素,利用非线性有限元软件ABAQUS,作出简化假设处理,建立弹带挤进膛线过程的计算模型并进行数值模拟。结果表明,挤进过程中弹带... 以某大口径火炮为研究对象,针对身管内膛有油和无油两种工况,考虑弹带与内膛表面摩擦系数随弹丸速度变化的因素,利用非线性有限元软件ABAQUS,作出简化假设处理,建立弹带挤进膛线过程的计算模型并进行数值模拟。结果表明,挤进过程中弹带受坡膛挤压,凸台材料向后侧环形凹槽流动,同时弹带材料向阴线部流动形成弹带刻槽。在前后弹带开始接触坡膛和最大塑性变形时刻出现弹带与坡膛的接触力极值点。有润滑条件下的挤进过程对应挤进压力小,相应射程也较小,火炮内膛有油条件下易造成首发近弹,在射击准备过程中应进行除油。 展开更多

关键词 动摩擦系数 挤进过程 有限元 润滑 内弹道

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弹带挤进过程的有限元分析 被引量：9

11

作者 张树霞 《四川兵工学报》 CAS 2008年第2期51-52,共2页

运用有限元分析软件对弹带挤进过程进行分析,通过建模、加载、求解等,得出弹带挤进过程不同时期的压力及动态过程,为弹带的生产提供参考.

关键词 弹带 挤进过程 有限元

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基于有限元与光滑粒子耦合的弹丸挤进过程分析 被引量：22

12

作者 马明迪 崔万善 +2 位作者 曾志银 宁变芳 鲁玉祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期146-150,共5页

基于有限元(FEM)与光滑粒子(SPH)耦合算法,建立弹丸身管耦合系统动力学模型。通过对某大口径火炮弹丸挤进过程进行数值模拟,弥补弹丸挤进过程有限元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... 基于有限元(FEM)与光滑粒子(SPH)耦合算法,建立弹丸身管耦合系统动力学模型。通过对某大口径火炮弹丸挤进过程进行数值模拟,弥补弹丸挤进过程有限元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。 展开更多

关键词 挤进过程 弹带 动力响应 有限元法 光滑粒子法

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大口径火炮弹丸挤进过程坡膛动力响应分析 被引量：10

13

作者 马明迪 崔万善 +3 位作者 曾志银 宁变芳 李宗贤 张薇薇 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期263-269,共7页

建立了大口径火炮的弹丸身管耦合系统显式非线性有限元模型,对弹丸挤进过程中坡膛的动力响应进行了分析,并针对大口径火炮使用中出现的阳线损伤问题进行了深入探讨.结果表明:坡膛和导向部过渡段应力集中严重,接近身管材料屈服极限;初始... 建立了大口径火炮的弹丸身管耦合系统显式非线性有限元模型,对弹丸挤进过程中坡膛的动力响应进行了分析,并针对大口径火炮使用中出现的阳线损伤问题进行了深入探讨.结果表明:坡膛和导向部过渡段应力集中严重,接近身管材料屈服极限;初始装填角和装填不到位对身管应力的大小影响不大,但初始装填角增加了身管应力变化的不确定性;弹炮间隙导致身管应力减小;弹丸装填不到位导致的加载速率增大是出现阳线损伤的主要诱因之一. 展开更多

关键词 挤进过程 坡膛 动力响应 阳线损伤 有限元法

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弹丸不同结构尼龙弹带挤进过程的阻力特性 被引量：11

14

作者 程申申 陶如意 +2 位作者 王浩 薛绍 林庆育 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1847-1857,共11页

为研究大口径火炮发射状态下弹丸尼龙弹带挤进过程的阻力特性,分析不同结构尺寸弹带的影响,建立弹带挤进的有限元模型。基于显式动力学有限元方法,编制内弹道程序对压力场进行计算,利用Abaqus软件对结构动力学过程进行仿真模拟,通过软... 为研究大口径火炮发射状态下弹丸尼龙弹带挤进过程的阻力特性,分析不同结构尺寸弹带的影响,建立弹带挤进的有限元模型。基于显式动力学有限元方法,编制内弹道程序对压力场进行计算,利用Abaqus软件对结构动力学过程进行仿真模拟,通过软件内部幅值自定义子程序接口将内弹道程序与动力学过程进行耦合求解。对不同弹底半径、不同宽度以及不同刻槽形式的弹带结构进行仿真计算,模拟结果完整地呈现了挤进过程中弹带的力学性能和变形演化。结果表明:弹丸底部半径越大,弹带流变空间越小,挤进阻力也越大;弹带的密封性能随着其宽度增加而逐渐改善,但所受阻力也会逐渐增大,当宽度过大时会引起膛压过高和弹带失效等风险;弹带刻槽可以有效地将单段流变转变为多段流变,在保证闭气性能前提下避免弹带宽度过大而造成的阻力过大,且刻槽深度变化对挤进阻力的影响比刻槽宽度变化更大;仿真计算结果可为后续选择合理的弹带结构提供重要参考。 展开更多

关键词 火炮 弹丸 尼龙弹带 挤进过程 耦合数值模拟 有限元

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线膛复合身管无坐力炮的非金属弹带挤进过程数值分析 被引量：3

15

作者 苗军 陶钢 +4 位作者 王鹏 徐宁 李召 王星红 王小峰 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期14-21,共8页

利用有限元软件LS-DYNA构建了非金属弹带挤进某复合材料身管无坐力炮的有限元模型,对几种不同材料弹带挤进过程进行了对比分析,并对弹丸发射过程中的身管应变以及扭力矩进行了动态测试,得到如下结果:非金属弹带有较好的闭气效果。改性... 利用有限元软件LS-DYNA构建了非金属弹带挤进某复合材料身管无坐力炮的有限元模型,对几种不同材料弹带挤进过程进行了对比分析,并对弹丸发射过程中的身管应变以及扭力矩进行了动态测试,得到如下结果:非金属弹带有较好的闭气效果。改性的聚四氟乙烯弹带对挤进过程产生的阻力、弹丸运动影响均介于尼龙和聚四氟乙烯之间;弹带凹槽设计能够降低身管的应变;轻型线膛复合身管无坐力炮弹丸发射过程中,身管环向应变由膛压和弹带的冲击共同引起并且叠加形成;理论、仿真和实验得到的身管扭转冲量矩,可为身管设计提供重要的参考。 展开更多

关键词 弹带 复合材料 无坐力炮 挤进过程 应变 冲量矩

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弹带宽度对弹丸挤进过程的影响分析 被引量：12

16

作者 曹学龙 秦俊奇 狄长春 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2016年第3期11-16,共6页

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... 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度影响较小。较宽弹带受到挤进阻力和摩擦力较大,对应的挤进压力较大,全弹带挤进耗时较长。综合考虑身管寿命、火炮保养和弹带制造成本,59 mm是5种工况中较为理想的弹带宽度。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 弹带宽度 挤进过程 非线性 有限元

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考虑挤进过程的内弹道计算方法研究 被引量：6

17

作者 曹学龙 秦俊奇 +1 位作者 狄长春 孙河洋 《计算机仿真》 北大核心 2017年第3期1-5,共5页

针对某大口径火炮膛内射击过程的求解问题,采用有限元方法建立包含坡膛的全身管模型,运用ABAQUS幅值子程序,计算弹丸运动和火药燃烧的耦合过程,得到膛压初速的变化规律,并与常规解算方法进行对比。结果表明,仿真计算值与实测值吻合较好... 针对某大口径火炮膛内射击过程的求解问题,采用有限元方法建立包含坡膛的全身管模型,运用ABAQUS幅值子程序,计算弹丸运动和火药燃烧的耦合过程,得到膛压初速的变化规律,并与常规解算方法进行对比。结果表明,仿真计算值与实测值吻合较好,挤进过程弹带逐渐刻槽,弹带结构影响其受力状态,是后续弹道规律的影响因素。可以改变挤进系统的结构参数,来研究不同起始条件下的内弹道性能变化规律,为内弹道计算提供了一种方法。 展开更多

关键词 挤进过程 弹带 挤进压力 内弹道 有限元

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某无坐力炮不同弹带挤进过程差异性数值模拟分析 被引量：5

18

作者 苗军 陶钢 +1 位作者 王星红 李召 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第11期34-39,共6页

采用有限元软件LS-DYNA构建了非金属尼龙弹带和金属铜弹带挤进过程的有限元模型,分析探究了两种模型下的弹丸运动响应、挤进阻力以及多发弹丸连续发射引起的坡膛的温度变化差异。数值模拟结果表明:与铜弹带挤进过程相比,尼龙弹带更加容... 采用有限元软件LS-DYNA构建了非金属尼龙弹带和金属铜弹带挤进过程的有限元模型,分析探究了两种模型下的弹丸运动响应、挤进阻力以及多发弹丸连续发射引起的坡膛的温度变化差异。数值模拟结果表明:与铜弹带挤进过程相比,尼龙弹带更加容易挤入膛线,尼龙弹带挤进过程中所受阻力较小,能够较好的降低弹带对膛线的冲击与磨损;多发弹丸连续发射时,铜弹带挤进过程引起的坡膛温度变化远大于尼龙弹带挤进过程引起的坡膛温度变化,采用尼龙弹带能减少火炮身管的烧蚀损伤,提高使用寿命。 展开更多

关键词 无坐力炮 弹带 挤进过程 数值模拟 温度 使用寿命

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弹丸挤进过程的测试与研究 被引量：4

19

作者 曾思敏 童伟民 焦化南 《弹道学报》 EI CSCD 1991年第4期1-7,共7页

本文提出了一种用于短身管火炮上测量弹丸挤进过程的测试系统,讨论了弹丸挤进规律的测试技术问题.该系统采用在弹头安装传感器的直接引线弹底测压技术,成功地测出了弹底压力,并利用“接触法”和“测压法”二种方式同时测出了挤进压力.... 本文提出了一种用于短身管火炮上测量弹丸挤进过程的测试系统,讨论了弹丸挤进规律的测试技术问题.该系统采用在弹头安装传感器的直接引线弹底测压技术,成功地测出了弹底压力,并利用“接触法”和“测压法”二种方式同时测出了挤进压力.实验结果表明,动态挤进压力比经典弹道传统概念大得多。 展开更多

关键词 弹丸 挤进过程 测试技术

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定装式弹丸不同膛内自由行程下挤进过程的动态响应 被引量：2

20

作者 纪杨子燚 钱建平 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期55-60,共6页

为了研究定装式弹丸挤进过程中的动态响应,分析了不同的膛内自由行程对挤进过程、弹体-弹带区域压力和炸药响应的影响,利用Abaqus/Explicit及其幅值子程序VUAMP建立了包含弹体、弹带、炸药和引信结构的弹炮耦合有限元模型。研究结果表明... 为了研究定装式弹丸挤进过程中的动态响应,分析了不同的膛内自由行程对挤进过程、弹体-弹带区域压力和炸药响应的影响,利用Abaqus/Explicit及其幅值子程序VUAMP建立了包含弹体、弹带、炸药和引信结构的弹炮耦合有限元模型。研究结果表明:自由行程增大会加快挤进速度,导致膛压和弹丸挤进完成后速度下降;挤进速度的加快导致弹带塑性变形增大,弹带材料破坏更严重,质量损失更多,这也减小了弹体-弹带区域的径向受力;炸药的应力和塑性变形大小均会随着自由行程的增加而增大,影响炸药的安定性。 展开更多

关键词 挤进过程 弹丸自由行程 战斗部装药 有限元法

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