子彈藥的拋撒技術對于子母武器應用中的可靠性和打擊精度至關重要,中心燃氣式拋撒以其加載平緩、過程可控、結構緊湊等優(yōu)勢逐漸成為現代子母彈武器系統(tǒng)的優(yōu)先選擇,這種拋撒方式的作用過程十分復雜,包含了拋撒能量的產生和釋放過程,以及熱力學能向機械能的轉換過程。本文針對子母彈中心燃氣式拋撒內彈道過程,運用理論分析、數值模擬和試驗研究相結合的手段,對能量轉換室內部的燃氣流場的流動、建壓、推動能量轉換裝置和子彈運動做功的過程進行了系統(tǒng)研究,并在此基礎上詳細探討了子彈的受力狀態(tài)和運動規(guī)律對不同特征參數的響應規(guī)律,揭示了特征結構參數對子彈受力運動過程的影響機理。主要研究工作和成果如下：1.設計了中心燃氣式拋撒內彈道過程定容階段試驗裝置及試驗研究方案,以2“小粒黑火藥作為點傳火藥,以2/1樟制式火藥作為拋撒藥,通過測試拋撒試驗裝置特征位置的壓力數據,初步探討了能量轉換室內的壓力分布規(guī)律。采用相同裝藥方案的試驗結果表明試驗裝置安全可靠,裝藥設計合理可行,試驗具有良好的可重復性,為開展拋撒過程變容階段的試驗研究奠定了堅實基礎。2.結合燃燒學、內彈道學、氣體動力學等相關理論,針對子母彈中心燃氣式拋撒內彈道過程定容階... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：171 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號表
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 子母彈拋撒技術概述
        1.2.2 子彈翻轉運動研究概況
        1.2.3 拋撒內彈道過程仿真技術
    1.3 本文主要工作
2 中心燃氣式拋撒內彈道過程定容階段試驗研究
    2.1 試驗裝置及試驗方案
        2.1.1 試驗裝置結構設計
        2.1.2 試驗方案設計
        2.1.3 測試方案設計
    2.2 試驗實施與結果分析
        2.2.1 試驗實施
        2.2.2 試驗結果分析
    2.3 本章小結
3 中心燃氣式拋撒內彈道過程定容階段仿真研究
    3.1 拋撒過程定容階段的數理模型
        3.1.1 拋撒過程定容階段的物理描述
        3.1.2 基本假設
        3.1.3 數學模型
    3.2 數值計算方法
        3.2.1 網格劃分
        3.2.2 數值算法
        3.2.3 初始條件與邊界條件
    3.3 拋撒過程定容階段仿真結果分析
        3.3.1 仿真與測試結果對比分析
        3.3.2 能量轉換室內流場流動特性與壓力分布規(guī)律分析
    3.4 本章小結
4 中心燃氣式拋撒內彈道全過程試驗研究
    4.1 試驗裝置及方案
        4.1.1 試驗裝置結構設計
        4.1.2 試驗方案設計
        4.1.3 測試方案設計
    4.2 試驗結果及分析
        4.2.1 方案1試驗結果分析
        4.2.2 方案2試驗結果分析
        4.2.3 兩種試驗方案的對比分析
    4.3 本章小結
5 中心燃氣式拋撒內彈道全過程仿真研究
    5.1 拋撒內彈道全過程的數理模型
        5.1.1 拋撒內彈道全過程的物理描述
        5.1.2 基本假設
        5.1.3 數學模型
    5.2 數值計算方法
        5.2.1 動網格方法
        5.2.2 動網格上的控制體積法
        5.2.3 基于非正交四邊形的CE/SE法
        5.2.4 控制體積法與CE/SE法的混合應用
    5.3 燃氣發(fā)生器小孔偏置條件下拋撒內彈道全過程仿真
        5.3.1 仿真與試驗結果對比分析
        5.3.2 能量轉換室流場流動特性與壓力分布規(guī)律分析
        5.3.3 子彈運動規(guī)律分析
    5.4 含擾流板條件下拋撒內彈道全過程仿真
        5.4.1 仿真與試驗結果對比分析
        5.4.2 能量轉換室流場流動特性與壓力分布規(guī)律分析
        5.4.3 子彈運動規(guī)律分析
    5.5 本章小結
6 拋撒結構特征參數對子彈運動規(guī)律的影響研究
    6.1 拋撒結構特征參數
        6.1.1 中心燃氣發(fā)生器小孔的分布位置
        6.1.2 能量轉換室內的擾流機構
    6.2 小孔分布位置對拋撒內彈道過程的影響
        6.2.1 數值計算模型
        6.2.2 小孔分布位置對流場特性的影響
        6.2.3 小孔分布位置對子彈運動規(guī)律的影響
    6.3 垂直型擾流板對拋撒內彈道過程的影響
        6.3.1 擾流板壁厚對拋撒內彈道過程的影響
        6.3.2 擾流板徑向位置對拋撒內彈道過程的影響
        6.3.3 擾流板軸向高度對拋撒內彈道過程的影響
    6.4 水平型擾流板對拋撒內彈道過程的影響
        6.4.1 擾流板壁厚對拋撒內彈道過程的影響
        6.4.2 擾流板軸向高度對拋撒內彈道過程的影響
    6.5 平臺型擾流板對拋撒內彈道過程的影響
        6.5.1 數值計算模型
        6.5.2 平臺型擾流板的軸向位置對流場特性的影響
        6.5.3 平臺型擾流板的軸向位置對子彈運動規(guī)律的影響
    6.6 關鍵拋撒結構參數的研究結論
    6.7 本章小結
7 結束語
    7.1 論文主要工作及取得的成果
    7.2 論文創(chuàng)新點
    7.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型活塞式中心拋撒機構的內彈道仿真研究[J]. 郭錦炎,王浩,黃明,張丁山,王崗罡.  兵工學報. 2013(02)
[2]子母彈金屬囊式拋撒計算機仿真[J]. 馮順山,王剛.  計算機仿真. 2012(10)
[3]Mathematical modeling of the bellows dispersion system of submunitions[J]. 師嬌,唐勝景,高峰.  Journal of Beijing Institute of Technology. 2012(01)
[4]Modeling and Simulation of Aerial Dispersion on Piston Dispersal Mechanism[J]. 陶如意,王浩,黃蓓.  Journal of China Ordnance. 2011(04)
[5]降低集束子彈藥未爆彈率的技術路線[J]. 秦棟澤,吳炎烜,范寧軍,楊喆.  探測與控制學報. 2011(05)
[6]超音速子母彈分離激波干擾特性研究[J]. 陶如意,王浩,趙潤祥,江坤.  兵工學報. 2011(10)
[7]時-空守恒元解元（CE/SE）方法綜述[J]. 劉凱欣,王景燾,王剛,陳千一,付崢,吳士玉.  力學進展. 2011(04)
[8]超音速子母彈分離干擾流場數值模擬與試驗研究[J]. 陶如意,張丁山,趙潤祥,王浩.  空氣動力學學報. 2010(03)
[9]子母彈動態(tài)拋撒動力學建模及仿真[J]. 鄭友勝,楊劍影,王良明.  力學與實踐. 2010(03)
[10]運用一維太陽風MHD CE/SE模型預報行星際激波到達時間[J]. 張瑩,馮學尚,楊利平.  空間科學學報. 2010(02)

博士論文
[1]子母戰(zhàn)斗部囊式拋撒系統(tǒng)實驗研究及數值仿真[D]. 王帥.南京理工大學 2013
[2]CE/SE方法在內彈道兩相流中應用的研究[D]. 白橋棟.南京理工大學 2007
[3]氣固兩相流場中固體顆粒對彈底撞擊應力測試技術研究[D]. 程啟華.南京理工大學 2007

碩士論文
[1]子母彈拋撒技術研究[D]. 張珂.南京理工大學 2013



本文編號：3400033