武智慧
- 作品数：6 被引量：13H指数：2
- 供职机构：南京理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术理学航空宇航科学技术更多>>
- 实际发射工况下底排药柱结构完整性的模拟计算被引量：5
- 2014年
- 采用线黏弹性本构模型描述底排药柱的力学性能,利用ABAQUS建立了实际发射工况下底排装置的物理模型,分析了底排药柱整体及不同截面不同位置点的应力形变规律。结果表明,底排药柱的危险应力点位于分瓣缝隙根部和药瓣中部,上端面是危险截面;适当增大底排药柱内腔孔径尺寸,能使危险点应力值、分瓣缝隙宽度增大值均减小10%以上,内腔下端孔径缩小程度减弱。在模拟分析的基础上,提出了增大底排药柱内腔孔径尺寸以减弱其结构过度形变的方法。发射试验结果表明,该方法可显著改善底排药柱的结构完整性,使底排药柱的燃烧及其排放规律趋于稳定,复合增程弹(HERP)的射程及密集度得到了保障。
- 武智慧钱建平刘荣忠牛公杰
- 关键词：复合增程弹
- 一种排气式膛压模拟装置被引量：3
- 2018年
- 为了在实验室条件下简洁、高效地获得与实际相符的膛压曲线,进而开展典型结构和材料膛压载荷响应特性研究,提出了压力舱内发射药燃烧同时发射药气体由排气件排出的膛压模拟装置。结合发射药燃烧理论和等熵流动模型,建立了排气式膛压模拟过程的数学模型。基于理想气体假设,利用Fluent软件模拟泄压过程质量流量规律,并与理论结果对比,确定了流量系数。分别根据76和155 mm火炮膛压曲线特点及小型化设计原则,对模拟装置性能参数进行了优化设计。优化结果表明,获得的压力曲线的增压速率和降压速率基本满足要求,峰值压力达到300 MPa,压力大于30 MPa历时10 ms以上。验证实验结果表明:压力曲线有良好的重复性,且与理论结果一致,装置工作可靠性高;以排放发射药气体方式模拟膛压曲线是可行的。
- 武智慧钱建平牛公杰
- 关键词：排气式
- 基于热力学的HTPB/AP复合底排药损伤本构模型及损伤差异分析被引量：1
- 2021年
- 为研究HTPB/AP复合底排药(CBBG)单轴拉伸力学性能,进行了准静态(233~301K,8.3×10^(-5)~8.3×10^(-1) s^(-1))和冲击(233~323K,1 200~8 000s^(-1))加载实验。实验结果表明,各工况下的真应力应变曲线均有明显的屈服点,初始模量、屈服应力及后屈服阶段形态均呈现显著的温度和应变率相关性。在不可逆热力学框架内,推导了热力学力表达式和内变量演化法则,结合初始模量和屈服应力模型,建立了黏弹-黏塑-损伤本构模型。根据HTPB/AP CBBG宽泛温度和应变率实验数据,利用一维形式的本构模型进行了参数辨识和模型验证。结果表明,该模型能较准确描述黏弹性阶段和后屈服阶段。不同工况下的损伤演化律表明,冲击加载和低温均有利于损伤扩展。
- 武智慧牛公杰钱建平刘荣忠
- 关键词：热力学拉伸力学性能黏弹性本构模型
- 镁合金可燃内衬对底排药柱动态形变及燃烧稳定性的影响研究被引量：1
- 2015年
- 为了解决复合底排药剂在发射过程中出现的药柱破碎、燃烧失稳等问题,提出了在底排药柱内腔直接加装一种具有短暂性结构保护和辅助燃烧作用的镁合金可燃内衬的防护、助燃措施。利用ABAQUS软件建立了底排药柱在极端工况条件下有、无可燃内衬时的发射过程有限元仿真分析模型,并进行了动态射击对比验证试验。仿真分析表明:可燃内衬能够有效防止底排药柱过度变形。动态射击对比验证试验结果表明:加装可燃内衬后,弹丸平均初速提高4.97 m/s;同时,底排药柱点火燃烧的一致性和稳定性均有所提高。
- 牛公杰钱建平钱立新武智慧曹成壮李定鹏
- 关键词：燃烧稳定性
- HTPB复合底排药压缩屈服应力模型研究被引量：2
- 2019年
- 目前广泛应用于底排增程技术的HTPB复合底排药(composite base bleed grain,CBBG)是一种颗粒填充含能材料,战场环境中将承受冲击、温度等载荷作用.为研究HTPB CBBG冲击压缩力学性能,进行了不同温度(233~323K)和应变率(1100~7900s-1)下的分离式霍普金森压杆实验.实验结果表明,各工况下,应力应变曲线均呈现屈服-应变硬化特征,HTPB CBBG保持高韧性.提高应变率和降低温度均导致相同应变下的应力幅值上升,但温度较应变率对HTPB CBBG冲击压缩力学性能的影响更为显著.基于所研究温度范围高于HTPB CBBG玻璃化转变温度,通过将水平、垂直移位因子与温度的关系表示为WLF方程的形式,将时温等效原理引入协同模型,并计及内应力的应变率增强效应,提出了一种新的屈服应力模型.选取参考温度,利用水平、垂直移位因子-温度曲线和屈服应力主曲线拟合模型参数.模型预测值与实验数据对比结果表明:该模型可准确表征233~323K时HTPB CBBG屈服应力的双线性应变率相关性,明确了较低和较高应变率时,应变率效应分别主要由内应力和驱动力贡献.
- 武智慧牛公杰郝玉风钱建平刘荣忠
- 关键词：压缩力学性能屈服应力
- HTPB复合底排药损伤本构模型研究被引量：2
- 2019年
- 为研究HTPB复合底排药(Composite Base Bleed Grain,CBBG)力学性能,进行了室温(28℃)下准静态单轴压缩和拉伸实验。基于对HTPB CBBG有限变形过程的非线性力学响应分析,建立了五元件黏弹-黏塑-损伤本构模型。模型预测结果表明,所建模型能够准确描述HTPB CBBG压缩和拉伸力学性能。获得的损伤演化律表明,达到屈服应变εy后,累积损伤值D和损伤因子f随应变ε近似线性增长,应变率ε降低4个量级,压应变为-0.62时、拉应变为0.24时的损伤程度分别增加了10.64倍和22.28倍,拉应力引起的材料损伤较压应力严重。结合所建模型编写了用户子程序VUMAT,利用ABAQUS/Explicit模拟了单轴拉伸实验。计算结果表明,应力应变曲线数值解与实验结果吻合良好,验证了VUMAT的正确性。
- 武智慧牛公杰郝玉风钱建平刘荣忠
- 关键词：黏弹性本构模型
