平衡炮次口径发射试验辅件膛内运行安全性分析

段吉员; 桂毓林; 曾华龙; 王彦平; 朱子标; 杨桂红

doi:10.11858/gywlxb.2017.03.018

平衡炮次口径发射试验辅件膛内运行安全性分析

doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.018

中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室, 四川绵阳 621999

详细信息

作者简介:
段吉员(1976-), 男, 硕士, 助理研究员, 主要从事爆轰基础研究.E-mail:djyuan2015@sohu.com

中图分类号: O315;TJ012.1
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出版历程
- 收稿日期: 2016-04-07
- 修回日期: 2016-07-12

Safety Analysis of a Sub-Caliber Projectile's Test AccessoriesMoving in the Bore of a DAVIS Gun

National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics, Institute of Fluid Physics, CAEP, Mianyang 621999, China

摘要

摘要: 运用LS-DYNA计算程序, 采用有限元方法模拟了在平衡炮发射过程中次口径战斗部的运动过程, 通过在推板组件上施加发射药燃烧产生的载荷, 计算了试验辅件在膛内运行过程中的受力情况, 并对其强度进行了校核。结合试验结果, 验证了平衡炮次口径发射试验辅件在膛内运行的安全性。该分析可为平衡炮及其他火炮的次口径发射技术研究提供参考。
- LS-DYNA /
- 平衡炮 /
- 次口径 /
- 试验辅件 /
- 安全性
Abstract: In the present work we simulated the process of a sub-caliber projectile moving in the bore of a DAVIS gun using the finite element method based on the LS-DYNA calculation program.By loading the pressure of the gases from the propellant burning on the pushing module, we calculated the stress of the test accessories moving in the bore and checked its strength.Further, we verified the safety of the test accessories of the sub-caliber projectile using the simulation and the experimental results.This analysis can serve as a reference for refining the sub-caliber launching technique of the DAVIS gun and other guns.
- LS-DYNA /
- DAVIS gun /
- sub-caliber /
- test accessory /
- safety

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图 1 平衡炮结构示意图

Figure 1. Sketch of DAVIS gun

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图 2 平衡炮实物图

Figure 2. Photograph of an actual DAVIS gun

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图 3 推板组件示意图

Figure 3. Sketch of pushing module

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图 4 前定心件示意图

Figure 4. Sketch of fore-centering case

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图 5 试验辅件与战斗部装配示意图

Figure 5. Assembling of test accessories and projectile

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图 6 试验件的内弹道过载曲线

Figure 6. Interior ballistic overload of test object

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图 7 推板组件的应力云图

Figure 7. Stress contour of pushing module

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图 8 推板上3个典型单元的应力曲线

Figure 8. Effective stress-time curves oftypical elements of pushing case

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图 9 前定心件的应力云图

Figure 9. Stress contour offore-centering case

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图 10 弹体过载-时间曲线

Figure 10. Acceleration of resultant rigid body vs.time

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图 11 弹体速度-时间曲线

Figure 11. Velocity of resultant rigid body vs.time

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表 1 内弹道参数

Table 1. Interior ballistic parameters

m_p/(kg)	m_e/(kg)	m₀/(kg)	v/(m/s)	a_max/g	p_max/(MPa)	t_tot/(ms)
320	350	1 440	850	3 376	200	58

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表 2 试验辅件的有限元模型参数

Table 2. Finite element model parameters of test accessories

Material	ρ/(g/cm³)	G/(GPa)	σ_s/(GPa)	c/(m/s)	S₁	γ₀
High-strength steel	7.80	77.5	2.20	4 560	1.283	1.899
Nylon	1.13	2.7	0.12	2 570	1.849	1.070

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参考文献(7)

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