首页期刊导航|兵工学报
期刊信息/Journal information
兵工学报
兵工学报

高修柱

月刊

1000-1093

acta@cos.org.cn

010-68962718;68963060

100089

北京2431信箱

兵工学报/Journal Acta ArmamentariiCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊以反映兵器科学与技术领域的最新科研成果，促进科学发展，繁荣学术交流为宗旨。以介绍与兵器相关的基础理论、应用研究实验分析和工程技术等为主要内容。其专业涉及军用车辆、军用光学、电子技术、火炮、枪械、弹药技术、控制技术、力学工程、化学工程、机械工程、材料科学和应用数学等诸多领域。
正式出版
收录年代

    透镜飞行器击水弹跳运动数值模拟

    任帆涛牛钰森姜毅杨宝生...
    1482-1496页
    查看更多>>摘要：探索跨介质飞行器水面弹跳过程中的运动特性和自由液面特性，对于跨介质飞行器的着水和弹跳复飞研究有着重要的参考价值。基于无网格粒子数值模拟方法研究透镜跨介质飞行器击水弹跳运动特性及液面变化特性，在与试验值对比的基础上，重点研究不同自旋速度、击水速度和击水角度对透镜飞行器击水弹跳运动特性及自由液面特性的影响。研究结果表明:自旋速度是保证透镜跨介质飞行器顺利实现击水弹跳运动的必要条件，受飞行器自旋速度诱导出现的触水区马格努斯效应会导致飞行器出现侧向运动;击水弹跳过程普遍包括稳定下落、击水、弹跳至平稳飞行三个阶段，自由液面受飞行器强烈冲击出现液面破碎和液体迸溅现象;击水弹跳过程中，飞行器击水速度衰减率及砰击载荷受自旋速度影响较小，主要受击水速度与击水角度影响，击水速度与击水角度越大，速度衰减率及砰击载荷越大。

    透镜飞行器击水弹跳无网格粒子法跨介质液面破碎

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    新型星形负泊松比抗冲击结构设计与入水冲击

    金泽华刘清洋马文朝孟军辉...
    1497-1513页
    查看更多>>摘要：针对跨介质飞行器入水过程中受到较大冲击载荷的问题，提出一种基于工程需求的负泊松比抗冲击结构拓扑优化设计方法，通过将弹性模量和泊松比引入拓扑优化设计的目标函数，得到满足抗冲击性能需求的负泊松比星形-四边形蜂窝(Star-quadrangular Honeycomb，SQH)结构。在建立SQH结构理论分析模型的基础上，推导冲击载荷下的平台应力解析公式，并通过数值模拟仿真进行校验。通过与星形-圆环蜂窝(Star-circle Honeycomb，SCH)等多种负泊松比结构的比吸能进行对比，得到SQH结构在低速、中速、高速冲击下的比吸能分别高于SCH结构28。74％、45。2％、7。03％。通过流固耦合仿真分析，对所设计的SQH夹层结构进行入水冲击降载研究，进一步讨论SQH夹层结构主要尺寸参数对入水冲击特性的影响。研究结果表明，在尺寸允许范围内，SQH单元倾角和单元壁厚的增大均使得结构产生的加速度峰值减小，动能转化为结构的变形能也减小，验证了用于工程需求的负泊松比结构拓扑优化设计的有效性。

    跨介质飞行器负泊松比拓扑优化冲击吸能平台应力

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    船舶舵机电静液作动器的分数阶线性自抗扰控制

    吕明明谢华伟钟伟万国龙...
    1514-1522页
    查看更多>>摘要：为改善船舶舵机电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator，EHA)的抗扰性能，提出一种基于线性自抗扰控制和分数阶PD控制的融合控制方法。在建立驱动电机和液压系统数学模型的基础上，利用线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer，LESO)估计EHA在不同工况下所受的内外总扰动，并证明LESO的有界稳定性;进一步采用分数阶PD控制作为控制律对所估计的总扰动予以主动抑制，控制参数由剪切频率和相位裕度等频率响应指标决定。利用AMESim和Simulink联合建立EHA仿真模型，通过分析可知，所提出控制方法在船舶航速分别为6 kn和8 kn时位移控制精度均约为1 mm。利用自研EHA搭建船舶舵机半实物试验装置，进行来回摆舵和突然换向试验，结果表明在负载扰动下和有突变换向情况时，所提出控制方法对操舵指令的跟踪均具有较好的快速性和稳定性。

    船舶舵机电静液作动器线性自抗扰分数阶PD

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    船用螺旋桨静态声散射预报方法及特性

    柯慧程彭子龙周富霖陈添宝...
    1523-1533页
    查看更多>>摘要：针对螺旋桨静态声散射特性预报问题，采用分层介质声传播理论与离散面元厚度信息相结合的板块元算法，建立变厚度曲面薄板目标声散射特性预报方法。基于面元厚度及材料属性信息求解所有面元的反射系数，进而求得目标的总散射声场。为了提高计算效率，通过单片桨叶网格拓扑克隆的方式实现完整螺旋桨的散射声场预报，并通过有限元和静态声散射特性湖上试验对新的预报方法的准确性进行了验证。研究结果表明:螺旋桨目标强度的频响特性、角度-距离谱以及空间指向性预报值与测试值基本一致。研究结果对水下航行器艉向附近的声散射特性预报具有一定的参考价值。

    螺旋桨板块元方法声散射特性目标强度

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    含氟高分子材料包覆铝核壳材料研究进展

    郭学永周近强李洪亮吴成成...
    1534-1546页
    查看更多>>摘要：金属铝(Al)具有高燃烧热值、高密度、低耗氧量等优异性能，是固体复合推进剂领域最受青睐的金属添加剂。为了提高固体复合推进剂的性能，有必要采取措施对Al进行包覆改性。近年来含氟高分子包覆Al因其优异的综合性能而受到广泛关注。介绍了不同种类的含氟高分子包覆金属Al核壳材料、不同包覆方法、Al核壳材料的性能以及含氟高分子与Al的作用机理，总结发现通过Al核壳结构设计、含氟高分子引入和Al颗粒表面的自活化策略等途径，含氟高分子与氧化铝层之间的表面发生剧烈的氧化过程，增强Al核壳材料点火和燃烧性能，显著改善推进剂的燃烧团聚和燃烧效率。但目前含氟高分子包覆Al核壳材料研究过程仍存在许多不足，如缺乏新型多元含氟高分子包覆Al的能量性能的研究;缺乏Al颗粒与包覆层在高升温速率下作用机理的认识;包覆效率和批量制备能力低，阻碍了其实际应用等。未来可从进一步增强朝着研发新型含氟聚合物、研究对反应历程中产物的实时捕捉和开发工业化生产制造技术等方向发展。

    含氟高分子铝核壳材料包覆复合固体推进剂

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    碳纳米管对酚醛树脂基复合材料性能的影响

    孔国强安振河赵寰于秋兵...
    1547-1554页
    查看更多>>摘要：为制备具有隔热、耐烧蚀、电磁屏蔽等多功能集成的结构复合材料，满足武器装备对多功能复合材料的迫切需求，采用超声波分散的工艺将碳纳米管(Carbon Nanotubes，CNTs)在树脂基体中进行分散，并制备CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料。经对CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料的层间性能检测，当CNTs含量达到1。5％时，其层间剪切强度提高57。4％。对CNTs改性定向国产碳纤维/酚醛树脂复合材料的弯曲性能、层间性能和抗冲击性能都进行检测。检测结果表明，经CNTs改性后，定向国产碳纤维/酚醛复合材料的力学性能和模量均得到了大幅提高。对CNTs改性短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的导电性能和导热性能进行了研究。研究结果表明:随着CNTs含量的提高，短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的电阻率呈数量级速度降低，当CNTs含量达到14％时，复合材料的电阻率由1010Ω·m降低到了10-2Ω·m，复合材料由绝缘体转变为导体;当CNTs含量小于6％时，复合材料的导热系数虽有提高，但与复合材料电性能相比提高幅度不大。

    碳纳米管碳布/酚醛复合材料碳纤维/酚醛复合材料导电隔热

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    内/外隔热复合结构炸药装药快速烤燃热防护效应

    白孟璟段卓平白志玲张玉龙...
    1555-1563页
    查看更多>>摘要：为了研究快速烤燃(火烧)条件下炸药装药内/外隔热复合结构(内隔热材料/外阻燃材料)的热防护效应，对多种内/外隔热复合结构的炸药装药进行多点测温快速烤燃试验，得到火焰场和炸药装药各测点的温度-时间曲线及装药点火响应时间。开展内/外隔热复合结构炸药装药快速烤燃数值模拟，获得内/外隔热复合结构对装药快速烤燃点火响应时间的影响规律。研究结果表明:在快速烤燃过程中，外阻燃材料由于火烧变性存在导热增强及隔热减弱效应，在数值模拟中需考虑该效应;无论使用单独的隔热/阻燃材料还是使用内/外隔热复合结构，炸药装药的点火响应时间均随着材料涂覆厚度增加而延后，其中内/外隔热复合结构具有更好的热防护能力;点火位置均发生在装药端面棱角处，装药点火后反应烈度不受内/外隔热复合结构影响，反应等级均为爆燃;对于一定热防护性能范围内的隔热阻燃材料，壳体外表面涂层材料是耐高温纳米隔热材料、壳体内表面涂层材料是高效隔热防护材料时复合结构的隔热效果最好，并且当需求的隔热效果给定时，可考虑优先增加壳体外表面涂层的涂覆厚度，实现以最小涂覆厚度的内/外隔热复合结构满足所需的隔热效果。研究成果可为提升弹药热安全性设计提供参考。

    炸药装药快速烤燃内/外隔热复合结构热防护效应点火延迟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    二维慢烤模型点火位置及其温度的理论推演

    张坤智小琦肖游王帅...
    1564-1572页
    查看更多>>摘要：为理论分析凝聚炸药慢速烤燃过程，并为慢速烤燃点火点位置研究奠定理论基础。根据炸药的热传导理论方程，利用叠加原理和分离变量法，将炸药非反应性热传导项与自热反应热传导项拆分，推导得到凝聚炸药二维慢速烤燃模型的温度分布解析解。计算并分析了自热反应温度场随时间和炸药尺寸的变化规律。根据慢烤试验结果，对理论计算得出的点火点位置、点火温度及时间进行了验证。研究结果表明:理论确定的点火时间、点火点位置与试验测量的点火时间、点火点位置相符。炸药自热反应最高温度所在位置随其尺寸的增加，由中心移动至边缘角落。随着试验时间的增加，自热反应温度分布趋于稳定。就尺寸为φ76×190 mm的RDX炸药而言，发生点火时自热反应温度分布与点火前80000 s时的自热反应温度分布一致。

    弹药慢速烤燃点火点位置热传导解析解

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    铝纤维增强铝/聚四氟乙烯活性材料力学性能及反应特性

    赵涵任会兰宁建国
    1573-1581页
    查看更多>>摘要：为研究纤维含量对铝(Al)/聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)力学性能及反应特性的影响，针对模压烧结法制备的铝纤维增强型活性材料，采用材料试验机和冲击加载实验技术开展静态、动态力学响应和冲击反应研究，并结合细观结构特征揭示纤维增强活性材料的变形失效机制。研究结果表明:Al纤维含量(质量比)为1％ ～4％时，随机分布的Al纤维抑制了基体内裂纹扩展，提高了Al/PTFE的静态屈服强度和动态抗压强度;Al纤维含量1％的动态力学性能最优，随着纤维含量的增加，Al纤维穿出基体的破坏是限制材料动力学性能持续增强的主要因素;在保证Al/PTFE理论释能不变的前提下，Al纤维的加入提高了Al/PTFE的冲击反应阈值，无纤维时最小反应比入射能为50。7 J/cm2，纤维含量增加至4％时提高到61。3 J/cm2，活性材料的冲击不敏感性得到提升。

    铝纤维铝/聚四氟乙烯活性材料力学特性反应阈值

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    不同粒径黑火药点火过程中与纤维素壳体材料的热相互作用

    李玉雪田小涛马伊凡刘佩进...
    1582-1592页
    查看更多>>摘要：为了研究点火装置中纤维素外壳对不同粒径黑火药固相反应放热特性、反应气相产物、点火燃烧特性等方面的影响，制备系列黑火药/纤维素复合物样品，并采用扫描电子显微镜表征其微观结构和形貌。通过同步热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪联用，研究纤维素对黑火药热反应性能的影响。用氧弹量热仪测量各样品的爆热，利用综合燃烧诊断系统(高速相机和高速红外热像仪)获得黑火药及其纤维素复合物燃速与火焰温度分布。研究结果表明:纤维素会降低黑火药放热量，当纤维素含量为33。33％时，两种黑火药的总放热量分别降低了66。4％和58。5％;纤维素并未改变黑火药热解路径;黑火药的主要气相产物分别为H2O、CO2和NO2，与纤维素复合后除浓度变化外，气相产物种类保持不变;纤维素仅影响黑火药能量释放过程，但对不同粒径黑火药的能量释放影响的差别较小，与纤维素复合后能量释放变化仅相差3。1％。实验研究发现，小粒径黑火药及其纤维素复合物燃烧更剧烈，火焰面积更大、燃温更高;纤维素对黑火药的燃烧起消极作用，主要是降低黑火药的燃速和火焰辐射强度，火焰温度分别降低273。7℃和299。4℃;黑火药及其纤维素复合物的凝聚相产物形貌表明纤维素一定程度上促进了黑火药凝相产物团聚，即纤维素会降低其燃烧效率。

    黑火药热相互作用分解产物燃速火焰结构

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普