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郭映华
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- 所属机构:西北机电工程研究所
- 研究方向:兵器科学与技术
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
- 王育维
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- 随着水下安全威胁的日益提升,水下火炮内弹道优化设计已成为水下攻防领域的研究热点之一。火炮尤其是采用变燃速发射药的小口径火炮的水下发射过程与大气中火炮发射过程相比更加复杂。文中针对全浸式火炮发射过程,在经典内弹道模型的基础上,考虑钝感发射药、弹丸对身管内弹丸水柱的做功、炮口喷出水阻以及水深的影响等诸多因素建立内弹道方程组,并选择多岛遗传算法对火炮内弹道参数进行优化设计,得出了满足炮口初速和最大膛压要求的装填参量和发射药参数,包括药室容积、弹丸行程长、发射药弧厚、钝感深度、表面燃速修正量和装药量等。对优化结果的工程化分析可知,文中的设计方法可以快速得到较为合理的参数指标,从而大幅度减小内弹道设计的工作量。
- 郭映华李瑞静刘伟董彦诚
- 关键词：内弹道水下发射优化设计
- 燃烧灰烬对可燃药筒特征量的影响
- 2014年
- 在利用密闭爆发器进行可燃药筒燃烧性能试验时会产生一些燃烧灰烬,不满足燃烧状态方程推导过程中"固体火药全部转变为气体产物"这一假设,而可燃药筒火药力、余容的处理方法即建立在此假设之上。针对此问题,使用该处理方法得到更准确的可燃药筒火药力、余容表达式以指导火炮内弹道设计,引入了一个与燃烧灰烬质量相关的修正系数,对该处理方法进行修正,并推导得出了火药力、余容修正后的求解式。针对某批次可燃药筒的爆发器试验,应用修正后的求解式计算出火药力、余容。计算结果表明:与原处理方法相比,考虑燃烧灰烬的影响对可燃药筒火药力修正量较小,但对余容的修正量较大。
- 郭映华朱文芳王育维董彦诚胡晓红
- 关键词：可燃药筒密闭爆发器
- 某火炮身管温度仿真计算及其影响因素分析被引量：11
- 2016年
- 火炮射击过程中高温燃气周期性冲刷身管内膛导致内膛壁温升高,从而使以含能材料为主配方的全可燃装药在膛内滞留期间面临更多的热安全性问题。利用双一维两相流内弹道模型与一维轴对称热传导模型,描述了某火炮连续发射过程中的身管传热规律,并通过计算结果与试验测试结果对比,验证了模型的准确性。在此基础上,对持续射击20发的身管温度场进行了仿真,得到了每发射击完成后身管内、外壁温度分布规律,分析了不同环境温度、射击工况及身管厚度对身管温度变化规律的影响。结果表明,射击工况对药室内膛温度径向分布规律影响较大,环境温度、身管厚度对其的影响很小;环境温度、射击工况对药室内壁最高温度达到火炮报警温度的射击发数影响较大,身管厚度对其的影响很小。计算结果为装药射击热安全性、身管热烧蚀及寿命研究提供参考。
- 朱文芳王育维郭映华董彦诚李瑞静
- 关键词：连续射击
- 某大口径火炮弹丸卡滞的内弹道计算与分析被引量：1
- 2017年
- 针对某次膛炸事故,从经典内弹道和一维两相流内弹道两个方面建立了弹丸卡滞的内弹道数学模型,并进行了计算与分析。经典内弹道计算结果认为,在弹丸发生卡滞时刻,大部分发射药已燃烧,膛压曲线处于下降阶段,弹丸卡滞后,膛压虽有一定程度的上升,但膛压上升幅值并不大。一维两相流内弹道计算结果认为:弹丸卡滞时,膛底压力明显处于下降阶段,而弹底压力则在峰值附近,当弹丸突然停止运动后首先引起弹底压力骤升,上升幅值超过50%,压力波从弹尾向膛底传播引起膛底压力上升,压力波到膛底后反射,又向弹底传播,形成膛内压力的剧烈震荡,且压力波整体上呈振荡收敛趋势。
- 郭映华朱文芳魏建国王育维罗佳张彤
- 关键词：火炮膛炸内弹道压力波
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- 2009年
- 结合模块装药的结构特点,分析了消焰剂具有良好作用效果的基本机理。试验验证了模块装药比药包装药具有更好地消除炮口焰的特点。针对消焰剂对内弹道的性能影响,建立了考虑消焰剂影响的经典内弹道数学模型,计算结果表明,所建立的数学模型可以定量分析消焰剂对内弹道性能的影响,为装药结构优化提供有力的分析手段。
- 王育维魏建国郭映华李健
- 关键词：模块装药内弹道
- 某金属传火管不同装药对点传火性能的影响研究
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- 针对某大口径火炮设计了中心金属传火管,在点传火模拟试验装置上进行了该金属传火管的点传火试验。通过对比分析传火管管内压力、火焰传播速度、破孔时间差以及点传火时间等参数的变化情况,对影响金属传火管点火性能的点火药种类和装药量两个因素进行对比分析。结果表明与大粒黑和小粒黑相比,当点火药为苯萘药条时更有利于提高药床的透气性,能够明显提高火焰的传播速度,缩短破孔时间和点传火时间,且随着苯萘药条药量的增加,火焰传播速度、点火能量也随之增加,具有更为良好的点传火性能,该结论可以为下阶段工程化应用提供设计依据。
- 李瑞静郭映华刘伟董彦诚张洪汉
- 关键词：内弹道
- 基于多岛遗传算法的膛压动态加载实验装置参数优化被引量：6
- 2019年
- 采用动态加载实验装置模拟膛内压力加载过程是利用实验室手段模拟火炮射击环境的有效方法之一。针对动态加载试验过程进行内弹道建模,选择多岛遗传算法对装药结构进行优化设计,得出了药室容积、发射药弧厚、装药量、排气孔直径等参数优化结果,并通过试验验证了优化后参数的合理性。试验结果表明,膛压曲线上升段模拟值与火炮射击试验值吻合较好,可以通过实验室单项试验模拟火炮射击的膛内压力加载过程。
- 郭映华朱文芳赵娜张洪汉陈亚亮刘伟
- 关键词：动态加载内弹道参数优化
- 基于不同内膛结构参数的弹带挤进阻力特性研究
- 2023年
- 身管在火药燃气作用下内表面发生周期性的冷热循环作用,导致内膛表面发生烧蚀与磨损,尤其是身管膛线起始部最为严重,当这种烧蚀与磨损作用达到一定程度,身管就会失去应有的弹道性能。论文在前期研究工作基础上,以某大口径榴弹炮为研究对象,考虑高速高压环境中的滑动摩擦力变化,同时考虑挤进过程中的能量守恒准则,将经典内弹道方程组与弹带挤进过程耦合起来,进行直接耦合求解,同时运用显式动力学算法对比不同膛线结构参数下弹带挤进过程的差异,分析不同膛线结构参数对弹带挤进过程受力状态的影响,得到挤进系统主要结构参数对弹带挤进过程的影响规律,从而为身管武器一体化设计、身管结构优化、弹带材料的选择、内弹道初速稳定性分析等提供参考。
- 刘琦王育维朱文芳郭映华
- 关键词：内膛弹带内弹道
- 某小口径火炮射击过程膛内传热计算分析被引量：2
- 2009年
- 针对某小口径火炮内膛结构及装药结构,建立了经典内弹道模型及圆柱轴对称传热模型。该模型考虑了对外界传热以及金属药筒对内膛热积累的影响,将药筒假设为药室内壁的一部分,每次装填时将药筒部分的温度设为环境温度。通过选择合理的计算方法,编制了计算程序,对某小口径火炮单发、多发连续射击进行了计算,预测了射速与药室内壁温度变化的关系,并分析了多发连续射击后出现弹药较长时间留膛现象时的安全性。所建立的计算模型及编制的计算程序对该火炮射击热安全分析有一定参考意义。
- 张洪汉郭映华王育维魏建国
- 关键词：工程热物理内弹道传热
- 可燃容器对小号模块装药压力波影响的研究被引量：9
- 2016年
- 分析了双元模块装药小号装药的结构特点,针对小号装药的2号装药压力波现象较为突出的问题,建立了双一维多相流内弹道模型,给出了可燃容器燃烧规律,分析了可燃容器能量参数对压力波的影响。通过对可燃容器不同能量参数的对比试验研究及利用多相流内弹道理论仿真分析,得到了可燃容器能量特性对2号装药压力波的影响规律,理论仿真结果与试验结果一致,为分析小号装药压力波现象及可燃容器参数优化设计提供一定参考。
- 王育维郭映华董彦诚张洪汉
- 关键词：模块装药压力波
