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金属薄壳结构膨胀抛弹过程流固强耦合分析: 2015年; 针对子母弹金属薄壳结构膨胀抛弹过程中流固耦合作用的特点,引入了一种计算粘性可压缩流体与经历大变形金属薄壳之间相互作用的流固强耦合方法。该方法中结构模型和流体模型分别采用Lagrange和ALE描述,二者的有限元离散方法分别为Galerkin法和基于Petrov-Galerkin变分方法的FCBI单元法。本文采用该强耦合方法对含有接触条件的金属薄壳结构膨胀抛弹的过程进行了数值仿真,所得解的收敛性良好。计算结果显示:薄壳内流场经历了定容充气、扩张充气、充气后期三个阶段;定容充气至充气后期的前半段期间(0~3ms),波谷处应力呈缓慢上升趋势,而波峰和连接段处应力在经历了1ms的周期性振荡后,分别表现为直线增大和基本不变的趋势,3ms后薄壳各处应力均快速增大。同时仿真获得的薄壳内平均压力及子弹的最大抛速与已有文献中内弹道模型结果基本一致,分别相差3.6%和5%,表明本文模型能够较为全面合理地描述金属薄壳结构膨胀抛弹的过程。; 张成宁惠君江坤王浩袁倩; 关键词：大变形

光电干扰箔片高速动态抛撒云团散布试验研究被引量：1: 2017年; 为了研究大数量光电干扰箔片在高速环境中抛撒后的云团形态分布,以调速小火箭作为高速载体,配合活塞式的箔片抛撒结构,运用子母弹的抛撒方式,进行了不同速度下的抛撒试验。通过抛撒各阶段云团发展状态的高速数字图像记录,清晰反映了箔片出舱、分离、扩散的动态过程。从微观上分析了箔片的运动过程,得出了箔片在高速抛撒过程的分离规律;从宏观上统计分析箔片与云团散布参数,分析了不同速度下箔片散布特征。对比不同载体速度发现,载体速度的增加可明显增大云团的径向分布范围和云团响应速度,但并不能线性增大云团的径向分布范围。; 王政伟王浩张成谢达勇金贺龙; 关键词：光电干扰散布

超声速燃气射流流场特性的三维数值模拟被引量：7: 2015年; 针对固体火箭发动机燃气射流特性,建立了高温高压燃气射流的三维计算模型,采用大涡模拟(LES)对不同尺寸喷管形成的欠膨胀超声速射流流场进行了数值模拟。计算结果表明,超声速燃气射流与周围大气剧烈掺混过程中形成了重复出现拟周期的膨胀压缩波结构。在射流中心轴线上,静压、速度等参数在出喷口后出现了较大的波动,随着离喷口距离的增加,波动幅度逐渐减小至平稳变化。射流速度沿径向开始在核心区基本不变,到剪切层后衰减梯度较大。随着喷管尺寸的增加,射流在轴向和径向的扰动区域都增大。; 张磊王浩阮文俊王金龙张成; 关键词：固体火箭发动机

薄壁金属气囊抛撒性能流固耦合分析: 2018年; 为研究机载布撒器囊式抛撒系统中气囊的抛撒性能,以初始为扁平结构的薄壁金属(304不锈钢)气囊为研究对象,采用流固耦合的方法对其膨胀抛弹过程展开数值仿真分析,得到囊内的流场特性和囊壁的应力响应,计算结果与试验吻合较好.分析了入口边界条件及气囊结构对抛撒结果的影响,计算结果表明:气囊入口直径和入口边界条件是影响子弹分离速度和过载的关键因素,装药量、入口直径越大,子弹过载越大;一定装药量下,气囊入口直径不同时,子弹存在极限分离速度;气囊初始面积对子弹分离速度影响很小(仅4%),主要影响囊内的燃气压力,初始面积越大囊压越小,有利于降低囊壁的应力值.计算结果可为气囊结构的优化设计与工程实际应用提供重要参考.; 张成王浩江坤; 关键词：机载布撒器流固耦合

爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的动力学模拟被引量：2: 2015年; 针对本文中提出的一种异形杆结构设计方案,建立爆轰驱动异形杆动力学模型,利用ANSYS/LSDYNA对爆轰驱动异形杆的运动过程进行了数值模拟,获得了爆炸作用结束后产生塑性变形的异形杆模型及初速度。爆炸作用后异形杆在空气流场中运动只产生弹性变形,将杆视为柔性体,运用ADAMS软件对异形杆在空气阻力作用下的运动过程进行了数值模拟。分析结果表明,将异形杆视为柔性体,考虑爆轰作用引起的杆条塑性变形这一数值算法能更准确地描述爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的运动规律。; 宁惠君王浩吴坛辉章猛华张成阮文俊; 关键词：爆轰驱动

机载布撒器金属气囊的结构设计与性能分析被引量：2: 2017年; 目前应用于机载布撒器外燃式子弹药抛撒机构的气囊主要由橡胶/芳纶材质构成,针对其承压强度较低、耐氧化性较差的不足,设计了一种金属材质(304不锈钢)的抛撒气囊。分别从承压强度和抛撒性能两方面开展静态承压试验与动态抛撒试验,以验证其用于抛撒系统的可行性。静态承压试验结果表明,壁厚0.2 mm的金属气囊膨胀过程具有良好的气密性,承压强度比橡胶/芳纶复合材料气囊提高了50%左右、质量降低了约45%;动态抛撒试验结果显示,该结构金属气囊的膨胀形变过程具有良好的对称性,且对抛撒姿态影响很小。试验结果可为金属气囊在机载布撒武器中的工程实际应用提供参考。; 张成王浩江坤林长津李博; 关键词：机载布撒器

爆轰驱动变截面异形杆静态抛撒实验研究: 2015年; 为提高防空战斗部的毁伤后效,设计一种新型离散杆战斗部—中心起爆式变截面异形杆战斗部,并首次开展了爆轰驱动异形杆静态抛撒实验研究,获得了杆条的初速度,分析了杆条的抛撒特性、飞行姿态及其对目标钢板的侵彻效应。实验结果表明,异形杆在爆轰驱动过程中飞行姿态发生改变,达到了预期设计效果,提高了对目标的侵彻能力。; 宁惠君王浩王政伟张成阮文俊; 关键词：爆轰驱动

子母弹燃气囊静态抛撒气囊破裂射流流场仿真分析被引量：2: 2016年; 针对子母弹燃气囊抛撒试验中出现的气囊破裂对子弹运动特性的影响,建立了气囊抛弹的三维动力学模型。基于计算流体力学Fluent软件,通过编译自定义程序将六自由度刚体动力学方程与流体控制方程进行耦合,对气囊破裂自由射流流场结构特性及子母弹抛撒过程中气囊破裂射流流场结构特性进行对比,获得了气囊内压力变化规律。对不同破口位置的气囊射流流场进行仿真分析,获得了不同破口位置气囊内压力变化规律及对子弹的运动特性影响。计算结果表明:与气囊破裂自由流场结构相比,存在子弹时对气囊破裂射流流场结构有很大的影响;在中心位置破裂时对气囊内压力变化影响最大,破口在中心位置及短边侧时对子弹姿态的影响最大。该研究结果对预估子弹飞行弹道,了解气囊破射流流场对子弹运动的作用机理和影响规律,提高子母弹分离时的可靠性和安全性具有参考价值。; 宁惠君黄凯王金龙张成陶如意王浩; 关键词：气囊破裂自由射流流场结构

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张成