發(fā)布時(shí)間：2021-09-19 11:07

　　底排彈采用底排藥柱緩慢燃燒來(lái)提高彈底壓力,從而達(dá)到減小彈底阻力、提高射程的目的。實(shí)踐表明,底排藥柱在膛內(nèi)發(fā)射過程承受高過載作用,導(dǎo)致出膛口后存在部分破碎現(xiàn)象,從而影響燃燒一致性,致使射程散布偏大。因此,研究高過載下底排藥柱變形與應(yīng)力損傷,對(duì)進(jìn)一步揭示其破裂機(jī)理有著重要工程應(yīng)用價(jià)值。首先,基于火炮內(nèi)彈道與底排內(nèi)彈道理論,建立了綜合考慮底排藥柱燃燒與火炮內(nèi)彈道的耦合數(shù)學(xué)模型,計(jì)算得到了底排裝置內(nèi)與火炮膛內(nèi)的內(nèi)彈道特性參數(shù),對(duì)整個(gè)發(fā)射過程中底排藥柱所承受的過載情況進(jìn)行了計(jì)算分析；其次,分析了底排藥劑的材料屬性,借助粘彈性理論,建立了適用于描述底排藥劑的力學(xué)模型,得到了多種形式的底排藥劑粘彈性本構(gòu)方程；再次,通過力學(xué)試驗(yàn),得到了底排藥劑的力學(xué)性能數(shù)據(jù),采用PRONY級(jí)數(shù)擬合方法,擬合得到底排藥柱的松弛模量曲線,作為數(shù)值模擬時(shí)的底排藥柱力學(xué)性能參數(shù)輸入；最后,根據(jù)底排藥柱的具體載荷情況,運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS,采用三維粘彈性有限元方法,對(duì)底排藥柱在高過載作用下的變形及應(yīng)力損傷進(jìn)行數(shù)值模擬。得到底排藥柱在各種不同工況中、任意時(shí)刻的應(yīng)力應(yīng)變分布情況、最大變形點(diǎn)以及最大應(yīng)力應(yīng)變的空間位置。 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 與課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要內(nèi)容
2 發(fā)射過程中底排藥柱受力分析及計(jì)算
    2.1 底排彈簡(jiǎn)介
    2.2 底排彈內(nèi)彈道模型
        2.2.1 底排裝置膛內(nèi)燃燒模型
        2.2.2 零維經(jīng)典內(nèi)彈道模型
        2.2.3 數(shù)值計(jì)算
    2.3 底排藥柱受力分析及計(jì)算
        2.3.1 藥柱受力分析
        2.3.2 藥柱受力計(jì)算
    2.4 本章小結(jié)
3 推進(jìn)劑粘彈性力學(xué)理論
    3.1 復(fù)合固體推進(jìn)劑
    3.2 推進(jìn)劑的粘彈性
    3.3 力學(xué)模型
        3.3.1 Maxwell模型
        3.3.2 Voigt模型(Kelvin模型)
        3.3.3 Burger模型
    3.4 粘彈性材料的本構(gòu)關(guān)系
        3.4.1 微分型本構(gòu)關(guān)系
        3.4.2 積分型本構(gòu)關(guān)系
        3.4.3 三維本構(gòu)關(guān)系
    3.5 粘彈性泊松比本構(gòu)方程
        3.5.1 微分算子表達(dá)形式
        3.5.2 松弛模量表達(dá)形式
        3.5.3 體積模量表達(dá)形式
        3.5.4 粘彈性泊松比的數(shù)值解
    3.6 時(shí)-溫等效原理
    3.7 底排藥劑力學(xué)性能獲取和處理
        3.7.1 單向拉伸試驗(yàn)
        3.7.2 松弛試驗(yàn)
    3.8 推進(jìn)劑破壞性能及強(qiáng)度理論
        3.8.1 破壞性能
        3.8.2 推進(jìn)劑的強(qiáng)度理論
    3.9 本章小結(jié)
4 數(shù)值分析
    4.1 粘彈性理論在ABAQUS中的應(yīng)用
    4.2 內(nèi)彈道環(huán)境下的底排藥柱溫度場(chǎng)分析
        4.2.1 實(shí)體建模及有限元?jiǎng)澐?br>        4.2.2 計(jì)算工況及初始條件
        4.2.3 結(jié)果分析
    4.3 藥柱模型
        4.3.1 物理模型
        4.3.2 藥柱的簡(jiǎn)化假設(shè)
        4.3.3 藥柱的破壞判據(jù)
        4.3.4 底排藥劑的材料參數(shù)
        4.3.5 實(shí)體建模及有限元?jiǎng)澐?br>    4.4 內(nèi)壓作用下的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值分析
        4.4.1 邊界條件和載荷施加
        4.4.2 計(jì)算結(jié)果分析
    4.5 軸向過載下的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值模擬
        4.5.1 邊界條件及載荷施加
        4.5.2 計(jì)算結(jié)果分析
    4.6 總體應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值模擬
        4.6.1 邊界條件及載荷施加
        4.6.2 計(jì)算結(jié)果分析
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)束語(yǔ)
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合固體推進(jìn)劑松弛模量的獲取方法[J]. 許進(jìn)升,鞠玉濤,鄭健,韓波.  火炸藥學(xué)報(bào). 2011(05)
[2]炮膛內(nèi)底排裝置燃燒特性計(jì)算分析[J]. 張領(lǐng)科,余永剛,陸欣,李志鋒.  兵工學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]底排點(diǎn)火藥配方設(shè)計(jì)與性能測(cè)試研究[J]. 蔣沖,黃寅生,段進(jìn)軍,李錦濤.  彈道學(xué)報(bào). 2010(04)
[4]應(yīng)變率和加載方式對(duì)HTPB推進(jìn)劑力學(xué)性能及耗散特性的影響[J]. 王玉峰,李高春,劉著卿,丁彪.  含能材料. 2010(04)
[5]幾種典型固體推進(jìn)劑的危險(xiǎn)性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 秦能,廖林泉,范紅杰,李軍強(qiáng).  含能材料. 2010(03)
[6]底排藥劑熱分析試驗(yàn)研究[J]. 陳明華,崔洪營(yíng),王衛(wèi)民.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(14)
[7]底排裝置工作不一致性對(duì)射程散布影響的研究[J]. 張領(lǐng)科,周彥煌,余永剛.  兵工學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]某底排彈底排裝置工作期間內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 張領(lǐng)科,周彥煌,陸欣,陸春義.  含能材料. 2010(02)
[9]復(fù)合固體推進(jìn)劑靜電危險(xiǎn)性數(shù)值模擬[J]. 鮑桐,張煒.  固體火箭技術(shù). 2010(01)
[10]底排藥在彈丸發(fā)射過程中的強(qiáng)度研究[J]. 張洪林.  火炸藥學(xué)報(bào). 2008(05)

碩士論文
[1]高過載下固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱結(jié)構(gòu)的完整性分析[D]. 鄭穎建.哈爾濱工程大學(xué) 2005
[2]底排火箭復(fù)合增程彈射程優(yōu)化研究[D]. 吳義鋒.南京理工大學(xué) 2004
[3]煙火型底排劑技術(shù)及性能研究[D]. 羅云.南京理工大學(xué) 2004
[4]固體火箭推進(jìn)劑有限元理論分析與計(jì)算[D]. 王家林.哈爾濱工程大學(xué) 2003
[5]復(fù)合增程彈助推火箭推進(jìn)劑藥柱結(jié)構(gòu)完整性分析[D]. 郭振伏.南京理工大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3401501