集束穿甲弹炮口分离技术研究

论文摘要

集束穿甲弹是一种新型高炮防空弹药,其一发多芯结构能够有效的提高命中概率。本文针对集束穿甲弹的脱壳过程进行了分析,设计了合理的内外弹托结构使得内外弹托与弹芯能够顺利脱开。集束弹的发射强度问题与普通穿甲弹的发射强度问题有所不同,本文对集束弹在膛内的发射强度进行了数值分析,得到了其应力分布规律。对弹在不同速度下的流场分布进行了分析,得到了流场分布规律和弹前腔的压力分布规律。计算了火药后效期弹底压力,在此基础上对弹的脱壳过程进行了模拟,讨论了在不同内外弹托结构下、不同外弹托前腔尺寸下外弹托分离时对弹芯的机械干扰,得到了合理的内外弹托结构尺寸使得外弹托分离时对弹芯的不良机械干扰降到了最小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 新型防空武器系统
• 1.2 未来防空武器发展趋势
• 1.3 小口径高炮弹药在近程防空反导中的意义
• 1.3.1 小口径高炮弹药的特点
• 1.3.2 小高炮弹药在防空反导中的意义
• 1.3.3 利用高新技术实现高炮现代化
• 1.4 脱壳分析的国内研究现状
• 1.5 集束穿甲弹的意义及需解决问题
• 1.6 本文主要工作
• 2 集束穿甲弹内外弹托的设计
• 2.1 内弹托的设计
• 2.2 外弹托的设计
• 2.2.1 外弹托结构
• 2.2.2 外弹托脱壳描述及设计准则
• 2.2.3 外弹托结构确定
• 2.3 本章小结
• 3 集束穿甲弹发射强度分析
• 3.1 有限元软件ANSYS简介
• 3.1.1 瞬态动力学分析
• 3.1.2 接触问题处理
• 3.2 模型的数值模拟
• 3.2.1 基本假设
• 3.2.2 建立模型
• 3.2.3 边界条件与载荷
• 3.2.4 结果分析
• 3.3 本章小结
• 4 基于Fluent的空气动力计算
• 4.1 Fluent软件介绍
• 4.2 Fluent基本理论
• 4.2.1 求解方法
• 4.2.2 常用湍流模型
• 4.2.3 控制方程
• 4.3 弹所受空气动力数值模拟
• 4.3.1 计算模型及网格划分
• 4.3.2 并行计算
• 4.3.3 结果分析
• 4.4 本章小结
• 5 脱壳分析
• 5.1 脱壳机理分析
• 5.1.1 后效期弹底压力计算
• 5.1.2 弹带抗拉应力计算
• 5.1.3 弹带断裂条件
• 5.2 脱壳数值模拟
• 5.2.1 问题分析
• 5.2.2 施加约束与载荷
• 5.2.3 结果分析
• 5.3 内外弹托不同尺寸下的数值模拟
• 5.4 前腔不同尺寸下的数值模拟
• 5.5 结构尺寸确定
• 5.6 本章小节
• 6 结论
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献