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兵器装备工程学报
兵器装备工程学报

彭熙

月刊

2096-2304

scbgxb@126.com

023-68852703

400042

重庆市九龙坡区重庆理工大学杨家坪校区图书馆大楼16楼

兵器装备工程学报/Journal Journal of Ordnance Equipment Engineering北大核心CSTPCDCSCD
查看更多>>本刊自1980年创刊以来，积极宣传“科学技术是第一生产力”的重要思想，经常登载著名高校和行业内外知名专家学者的约稿，对推动兵器行业科技进步发挥了积极作用，受到了广大作者和读者的关心、支持和信赖，得到了不断发展和进步，已成为国家科技论文统计源期刊，中文科技期刊数据库全文收录期刊，是广大科技人员、企业经营者、管理者和大专院校师生的良师益友。
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    含氟材料助燃硼粉研究进展

    张为鹏郭惠丽赵昱庞维强...
    1-7页
    查看更多>>摘要：系统综述了含氟材料助燃硼粉的研究进展,并分析了助燃机制.研究表明,不论无机含氟材料、有机含氟材料还是自组装含氟材料,对硼粉燃烧都有一定的助燃效果.但是,不同含氟材料对硼粉的助燃效果有很大差异,新兴的自组装含氟材料结构规整,可能极具应用价值,值得深入研究.分析表明,含氟材料的助燃机制为氟自由基或含氟基团的自由基的催化作用,该发现对材料的应用场景具有重要参考意义.综合大量文献研究,作者首次提出,氢含量低、易于热解且热解时易产生氟原子及含氟烷烃、含氟烯烃的自由基的材料,对硼粉会具有更好的助燃效果.研究结果预计对火炸药行业从业者会有重要的参考价值.

    助燃含氟材料硼粉助燃机制

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    GAP/N-100交联体系力学和热解机理的MD模拟

    黄肖勇周添王梓霖王江涛...
    8-14页
    查看更多>>摘要：为探究聚叠氮缩水甘油醚(GAP)与多异氰酸酯(N-100)交联形成三维网状聚合物的力学性能、热分解机理和主要产物信息,采用perl语言结合分子动力学模拟软件编写了能实现GAP与N-100 交联的脚本,建立了不同交联度的GAP/N-100 分子模型,并预测了不同交联体系的力学性能,采用反应分子动力学对热解机理和产物进行了模拟.结果表明:通过自编脚本可以得到一系列不同交联度的交联模型,最终交联度为 96.7%;随着交联度的增大,GAP/N-100 体系的杨氏模量、剪切模量和体积模量均逐渐提高.GAP/N-100 交联体系热解的初始分解机理为叠氮基团的脱落以及碳骨架的分解,热解反应的活化能Ea 为13.411 kJ/mol,指前因子A为0.099 1/ps-1,热解的主要产物有N2、H2、H2O以及NH3,主要的中间产物为CH2O.

    聚叠氮缩水甘油醚(GAP)多异氰酸酯(N-100)交联分子动力学力学性能热解机理

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    HTPB固体推进剂落锤撞击试验及点火响应模拟

    袁俊明刘家尧周翰鹏黄思凡...
    15-22页
    查看更多>>摘要：HTPB复合固体推进剂在低幅值长脉冲压力作用下可能发生意外点火,进而发展成燃烧或爆轰导致严重后果.为研究HTPB复合固体推进剂药片在撞击作用下的受力状态及点火机制,建立了卡斯特落锤仪的冲击力测试系统,并获得了落锤撞击作用下推进剂药片特性落高值及其不同高度时药片的落锤冲击力载荷曲线.基于落锤撞击测试装置建模,开展推进剂药片的落锤撞击点火试验数值模拟.研究结果表明,药片在2kg落锤下的特性落高值H50 为29.5 cm,药片表面受到冲击力峰值 36.9 kN及作用时间 0.40 ms;数值模拟结果显示,药片发生点火的特性落高在28～30 cm之间,与试验结果相吻合;药片受到落锤冲击发生径向变形,且表面局部应力集中,同时HTPB粘结剂发生塑性流动及摩擦,导致药片局部点高温,直至诱发AP颗粒热分解发生点火响应;模拟计算得到了2kg落锤撞击药片点火的压力峰值470.9 MPa,点火时间约为0.30 ms.

    HTPB固体推进剂低速冲击落锤撞击点火响应数值模拟

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    固体发动机跌落导致异物侵彻过程数值仿真研究

    杨钧森武毅马正正范颖楠...
    23-31,57页
    查看更多>>摘要：含能材料在撞击、摩擦等刺激下易发生点火甚至爆炸等危险现象,而固体火箭发动机内部含有大量推进剂装药,在导弹发射失败、吊装过程跌落、生产运输过程中的翻覆与碰撞等实际场景中存在安全事故风险,此时发动机受到剧烈撞击,引起装药内部压力变化,甚至造成燃烧爆炸,将会对周围环境和人员造成严重的威胁.针对固体发动机安全性问题,使用数值模拟方法进行研究,特别开展了跌落至凸起地面和跌落伴随金属杆件侵彻等更贴近实际情景的仿真计算,得出了在不同工况条件下固体发动机装药的压力、应力、反应度等结果,经安全性评估认为,本研究中计算的所有工况均不会发生爆炸.

    固体发动机跌落安全性有限元分析侵彻点火增长模型

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    泄压孔对聚能传爆管的影响

    王锋郭留金丁明军马跃鹏...
    32-39页
    查看更多>>摘要：以炸药在点燃瞬间的压力均衡为前提条件,计算聚能传爆管点火后只产生燃烧反应的最小泄压孔面积,以此为基础,对含不同尺寸泄压结构的聚能传爆管在慢速烤燃和快速烤燃环境下的响应特性进行分析,在建立三维轴对称烤燃计算模型的基础上,采用 Fluent对不同大小泄压孔的慢速烤燃响应特性进行数值模拟.为研究含泄压孔聚能传爆管对起爆威力性能的影响,对3 种不同大小泄压孔的聚能传爆管进行了起爆实验.结果表明,该型聚能传爆管的泄压孔设计单孔直径7mm为最优,研究结果对水雷不敏感引信的结构设计有一定的指导意义.

    泄压孔网格无关性烤燃实验热安全性起爆

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    基于MT药剂体系的动力型红外诱饵燃烧流场仿真分析

    蒋冲赵非玉过凯尹庆国...
    40-46页
    查看更多>>摘要：为得到动力型诱饵燃烧产物浓度场和温度场,在分析了MT药剂体系在空气中的燃烧区结构和主要反应基础上,建立了流场与化学反应耦合的二维轴对称模型.通过数值仿真分析了不同组分、环境压力和进气流速对燃烧流的影响.结果表明,MgF2 对MT体系光谱的影响显著,Mg含量的增加有助于提高辐射强度,但随着Mg的进一步增加,更多的Mg没有参与反应,不利于改善辐射强度.环境压力对最高温度影响不大,但会影响温度分布和产物浓度.来流速度对核心反应温度和产物浓度影响较小,但会将高温区和产物限定在较小区域,从而影响辐射强度.上述结果可为动力型诱饵的红外辐射特性设计提供参考.

    动力型红外诱饵燃烧流场化学反应动力学Mg/PTFEMTV

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    基于刚性壁的非致命易碎弹冲击毁伤数值评估

    赵法栋暴洪涛徐双超董旭丹...
    47-51,71页
    查看更多>>摘要：非致命易碎弹是一种以较高战斗射速下的钝性冲击达到驱散制服目的的非致命弹种,基于刚性壁的毁伤评估方法已被纳入北约相关标准.为了研究非致命易碎弹的冲击毁伤性能,采用光滑粒子流体动力学方法(smoothed paritcle hydrodynamics,SPH)耦合有限元法建立了某型非致命易碎弹冲击刚性壁的数值模型,并对弹体结构、接触关系和材料模型进行优化设置,在与文献实验数据对比验证有效性的基础上,分析了该型弹丸的冲击过程并进行了毁伤数值评估.结果表明:该型弹丸的冲击力主要来自于内填金属颗粒,且峰值冲击力出现在壳体破碎之后;在初速范围内其瞬时冲击应力远小于皮肤穿透阈值,但以超过45.3 m/s的速度击中头部时会造成意识丧失、颅内出血、昏迷等损伤.

    非致命易碎弹刚性壁数值评估光滑粒子流体动力学方法

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    内锥型空心弹关键参数与阻力特性仿真研究

    郑艳军钟建华李昌坤杨慧...
    52-57页
    查看更多>>摘要：为了揭示内锥型空心弹关键参数与阻力特性之间的关系,基于 30 mm口径内锥型空心弹模型,通过改变锲角和喉径比关键参数,利用计算流体动力学软件Fluent对空心弹在不同马赫数下进行数值仿真,得到了不同参数下的阻力特性.结果表明:在喉径比为0.2 时,空心弹会发生阻塞现象,单独增加马赫数不能消除阻塞;消除阻塞前,在同一马赫数条件下,随着喉径比不断增加,阻力系数数值逐渐减小,尤其在阻塞临界点附近,阻力系数数值会出现骤降;消除阻塞后,随着喉径比不断增加,阻力系数数值变化不明显;消除阻塞现象所需马赫数随喉径比增加逐渐减小,喉径比越大越易于消除阻塞问题.锲角的大小对阻力特性影响较大,锲角越大,越易于造成阻塞现象;在喉径比和马赫数相同条件下,锲角越大阻力系数数值越大.在锲角和喉径比相同时,马赫数越大阻力系数值反而越小.在空心弹及类似弹丸设计时,需同时兼顾锲角、喉径比和马赫数对气动特性的影响.

    内锥型空心弹阻力系数仿真阻塞锲角喉径比

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    基于爆压耦合约束原理的双锥复合药型罩成型及侵彻特性

    钟昊宇郭珉郑超杜忠华...
    58-64页
    查看更多>>摘要：为有效应对大容积中、轻型装甲目标,提升破甲战斗部综合毁伤能力,本文设计了一种基于爆压耦合约束原理的双锥药型罩,通过小锥角上锥与大锥角下锥的配合,兼顾侵彻深度与扩孔直径.设计了双锥药型罩的射流模拟方案,通过靶场实验结果与数值模拟结果对比,得出了穿深和孔径数值仿真结果误差分别为4.8%、8.1%,验证了数值模拟方案的可靠性.通过正交试验,探究了药型罩罩高比、装药高度与装药直径比和壁厚对射流成型参数的影响规律,并进行了侵彻分析,结果表明:基于爆压耦合约束原理的双锥药型罩可以保持射流的侵彻深度,提升射流的扩孔能力;探究了罩高比、装药高径比、壁厚3 个因素对射流头部速度与断裂时间的影响趋势.其中药型罩壁厚、罩高比不会对射流头部速度与断裂时间产生明显影响关系,装药高径比增加使得射流断裂时间提前,射流头部速度增加.最后,通过大量数值模拟确定了装药高径比对射流头部速度、断裂时间的影响曲线,并根据曲线结果,优化了双锥药型罩的结构和炸高,使得药型罩侵彻深度增加23%,穿孔孔径增加了35%.

    聚能射流爆压耦合约束原理药型罩数值仿真

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    基于VLW状态方程的氢氟爆轰参数理论分析及数值模拟研究

    陈庆慈陈放周壮壮乔红伟...
    65-71页
    查看更多>>摘要：氟气是具有强氧化性的气体,与氢气会发生剧烈的化学反应,为了得到氢氟爆轰的爆轰参数,基于VLW状态方程与爆轰理论对氟气与氢气在标准状况预混条件下爆轰性能进行了理论计算,当氢气与氟气的摩尔比为 1∶1 时,计算得到爆压为15.31 MPa,爆温为6 479 K.利用materials studio与CP/2K分子动力学模拟计算了氢与氟的反应,对现有氢氟反应机理进行了完善.最后通过FLUENT流体动力学仿真软件对摩尔比为 1∶1 时的氢氟爆轰进行了仿真计算,因爆轰波在管道内多次叠加,所以计算出超压可达46 MPa,高于理论爆压值的15.31 MPa;管道内计算出的温度可达6 800 K,与理论爆温值相差4.6%,对研究氢氟爆轰条件与能量释放规律具有一定借鉴意义.

    VLW状态方程氢与氟气相爆轰分子动力学理论分析数值模拟

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