发射装药发射安全性评定方法研究

论文摘要

发射装药发射安全性问题严重制约了现代火炮性能的提高,已成为武器专家和力学家关注的世界性难题。我国至今无法评定发射装药的发射安全性。本文旨在获得发射装药发射安全性判据,并以此为基础建立发射安全性评定方法,为科学评价发射装药的发射安全性提供理论依据和试验方法。主要研究内容如下:1)利用DCD格式,建立了内弹道两相流动力学计算新方法,无须人为附加粘性和人工滤波,无须对气相和固相采用不同的格式,更为准确地数值仿真了发射药床破碎程度对发射安全性的影响。2)研究了发射装药引起膛炸机理,讨论了对压力波及其感度试验规程的新认识,基于发射药床破碎程度的发射装药发射安全性评定方法是该领域的发展方向。3)通过引入起始动态活度比的概念,建立了表征发射药破碎程度的方法,该方法的正确性和可行性得到了理论与试验验证。并符合计算了破碎发射药床的发射药形状特征量。4)取得了低温发射药床挤压破碎物理仿真技术突破,利用建立的物理仿真系统和大量试验结果,获得了发射药床破碎程度与挤压应力之间的定量关系。5)提出了基于物理仿真的发射装药发射安全性判据和评定方法,试验表明该方法实用、有效。6)应用该判据和评定方法,分析了某平衡炮系统内弹道性能及发射安全性隐患,提出了改进结构设计的措施。本文所形成的理论和技术为建立发射装药发射安全性鉴定试验方法提供了依据,为确保火炮弹药类武器装备的使用安全性和提高现代火炮弹药的性能提供了新的理论基础和技术支撑。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本文主要创新点
• 2 DCD格式内弹道两相流动力学计算方法
• 2.1 引言
• 2.2 差分方程
• 2.3 三种差分格式
• 2.4 三种差分格式对比
• 2.5 发射装药内弹道模型与计算
• 2.6 含破碎发射药床内弹道两相流动力学计算
• 2.7 小结
• 3 发射装药引起膛炸事故的机理分析
• 3.1 引言
• 3.2 相应装药结构下的发射药床破碎是膛炸事故的根本原因
• 3.3 发射装药发射安全性事例
• 3.4 对压力波及其敏感度试验规程的新认识
• 3.5 小结
• 4 炮用发射装药破碎程度表征方法
• 4.1 引言
• 4.2 破碎度概念及其缺陷
• 4.3 发射药动态活度及其物理意义
• 4.4 用起始动态活度表征发射药初始燃面
• 4.5 用起始动态活度比描述发射药破碎程度的试验验证
• 4.6 破碎发射药床的发射药形状特征量
• 4.7 小结
• 5 发射药床挤压破碎物理仿真方法
• 5.1 引言
• 5.2 发射药床膛内燃烧与力学环境物理仿真与测试
• 5.3 发射药床动态挤压破碎物理仿真装置
• 5.4 某发射药床低温挤压破碎物理仿真
• 5.5 破碎发射药床动态活度测试
• 5.6 发射药床破碎程度与挤压应力之间的关系
• 5.7 小结
• 6 发射装药发射安全性判据和评定方法
• 6.1 引言
• 6.2 发射装药发射安全性判据
• 6.3 发射装药发射安全性评定方法
• 6.4 最大挤压应力和最大膛压分布规律的假设检验
• 6.5 预测发射装药发射安全性事故概率举例
• 7 平衡炮内弹道异常和发射安全性分析
• 7.1 引言
• 7.2 内弹道结构和内弹道性能试验结果
• 7.3 内弹道模型和方程
• 7.4 常温内弹道性能计算结果
• 7.5 异常内弹道性能和发射安全性分析
• 7.6 小结
• 8 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文32篇、专著3部、获奖5项、专利3项