宁变芳
- 作品数：33 被引量：82H指数：6
- 供职机构：西北机电工程研究所更多>>
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- 相关领域：兵器科学与技术自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 基于发射环境炮-弹-引耦合仿真的中大口径加榴炮机械触发引信失效分析被引量：1
- 2022年
- 目的研究高动态发射环境中大口径加榴炮机械触发引信及其内部典型机构的响应特性和底层失效原因。方法建立炮–弹–引耦合数值模型,开展0号装药、1号装药、0.4'装填角和身管中等程度磨损等4种工况下的动力学仿真,对比不同工况下引信典型部位的响应特性。结果装药量和火炮身管磨损量是引信典型部位载荷响应的主要影响因素,身管磨损量是弹丸出炮口姿态角的主要影响因素。身管中期磨损条件下,引信夹板部位膛内径向过载响应峰值达2498.4g,为初始状态的6.1倍;回转体轴响应峰值达4296.1g,为初始状态的1.5倍;弹丸出炮口俯仰角达0.4°,为初始状态的4.4倍。试验验证结果表明,典型特征参量的仿真模拟误差不大于5%。结论弹丸发射过程中,远离弹轴的引信安全系统轴类零件会承受更大的轴向载荷冲击和径向多维度载荷冲击,更容易导致与夹板配合的轴孔结合处发生失效。火炮身管磨损会导致榴弹配用引信在内弹道和出炮口承受更高的径向过载,以更大的姿态角进入外弹道飞行,是中大口径加榴炮机械触发引信外弹道飞行章动角增大的主要因素之一。
- 田中旺宁变芳牛兰杰李世腾刘军赵旭
- 关键词：机械触发引信安全系统仿真响应特性
- “力型”对振动系统响应的影响分析
- 2012年
- 当振动系统确定后其响应取决于载荷。对于动态载荷,系统的响应不仅与载荷的持续时间及载荷最大值有关,而且与载荷随时间变化的形状有关。对于同一振动系统,载荷持续时间及最大值完全相同,响应也不一定相同,这决定于载荷上升时间(即"力型"),从理论上讨论了"力型"对振动系统响应的影响,并通过实例计算,证明了理论分析的正确性。其研究对火炮结构系统及载荷设计和响应分析具有指导意义。
- 李魁武曾志银宁变芳喻华萨高小科
- 关键词：动力学
- 大口径火炮弹丸挤进过程坡膛动力响应分析被引量：9
- 2014年
- 建立了大口径火炮的弹丸身管耦合系统显式非线性有限元模型,对弹丸挤进过程中坡膛的动力响应进行了分析,并针对大口径火炮使用中出现的阳线损伤问题进行了深入探讨.结果表明:坡膛和导向部过渡段应力集中严重,接近身管材料屈服极限;初始装填角和装填不到位对身管应力的大小影响不大,但初始装填角增加了身管应力变化的不确定性;弹炮间隙导致身管应力减小;弹丸装填不到位导致的加载速率增大是出现阳线损伤的主要诱因之一.
- 马明迪崔万善曾志银宁变芳李宗贤张薇薇
- 关键词：挤进过程动力响应有限元法
- 某两栖火炮水上发射稳定性仿真及试验研究
- 2023年
- 为了掌握某两栖火炮水上射击时发射安全性与稳定性,对其纵稳性及横稳性进行了计算,建立了两栖火炮水上发射动力学方程,应用分步式迭代数值方法,有效解决了水动力变质量问题,获取了3种射击工况下火炮的运动响应及姿态角,结合水上射击试验火炮姿态角测试,对建立的水上发射动力学方程进行了验证。结果表明,高低0°射角条件下,纵向射击仿真与测试底盘最大纵摇角误差3.6%,横向射击最大横滚角误差2.7%,验证了发射动力学方程准确性及数值求解的计算精度,同时表明该两栖火炮具有良好的水上射击稳定性储备,为该两栖火炮水上发射安全性评估提供了理论依据。
- 崔青春宁变芳林文琦王在森
- 身管材料性能及射击过程多物理场载荷环境研究被引量：3
- 2020年
- 火炮射击过程中身管内膛多物理场载荷环境是研究身管寿命的前提。为准确获得射击过程身管内膛载荷环境,基于静态拉伸及Hopkinson压杆试验,研究身管材料在不同应变率及温度下力学性能参数的变化规律。以此为基础,建立射击过程内膛燃烧与传热的数学模型及弹丸身管耦合非线性动力学模型,获得身管内膛温度及应力场。结果表明:身管材料性能随着温度的升高急剧下降,在800℃时屈服极限约100~200 MPa左右。在挤进过程中身管起始部的最高温度为1405.7K,应力幅值接近470 MPa,摩擦速度小于50 m/s.分析结果加深了对身管材料性能及射击过程内膛多物理场载荷环境的认识,可为身管寿命的研究提供载荷输入。
- 杨雕刘朋科宁变芳第五思杰朱文芳
- 关键词：身管材料性能温度场应力场
- 火炮身管阳线损伤机理分析被引量：13
- 2014年
- 某大口径火炮实弹射击中,身管阳线起始段出现双侧棱边断裂损伤,为揭示阳线损伤故障原因,进而采取措施避免损伤复发,基于动态非线性有限元方法,建立了弹丸身管耦合系统非线性有限元分析模型,综合考虑了弹丸装填不到位、初始装填角、非均匀摩擦、弹炮间隙多因素对弹丸身管耦合系统动力响应的影响。在此基础上,研究了弹丸装填不到位造成的冲击加载对身管材料动态性能的效应。结果表明,弹丸挤进过程在阳线起始段引起的等效应力已接近身管材料动态屈服极限,同时,弹丸装填不到位使弹带与身管撞击力提高约3.7倍、身管材料动态断裂韧性降低35.6%,最终导致阳线起始段局部双侧棱边的断裂损伤。验证试验复现了阳线损伤现象,确认了阳线损伤机理理论分析的正确性。
- 曾志银马明迪宁变芳高小科
- 关键词：身管挤进过程有限元法
- 悬挂特性对某高炮射击密集度的影响研究被引量：2
- 2020年
- 针对某轻型高机动平台悬挂系统,采用集总参数识别方法获取了悬挂系统振动阻尼特性参数,研究了连发射击载荷下圆柱弹簧悬挂系统平台的振动特性,结合射击试验车体姿态测试,验证了计算模型的准确性。针对圆柱弹簧刚度不可调、车炮匹配性不佳的特点,研究了油气悬挂的刚度特性对车体扰动的影响,油气悬挂刚度经过优化后可以大幅度减小火炮射击时车体的扰动,从而实现车炮匹配优化。构造了模拟射击线稳定的补偿力矩,在补偿力矩作用下该高炮可满足射击密集度指标要求。对悬挂特性匹配优化后的武器系统进行了射击试验,以验证优化改进措施的有效性。
- 宁变芳刘欢薛庆阳赵萌单春来
- 关键词：参数识别油气悬挂
- 中大口径加榴炮发射环境极限边界工况炮-弹-引耦合响应特性
- 2024年
- 针对中大口径加榴炮机械触发引信早炸时有发生,引信及其典型结构在内弹道高动态复杂力学环境下的响应特性不清晰、失效机理不明确等问题,建立了考虑身管中后期磨损、底排弹0号装药、弹丸最大装填角、弹丸与引信极限偏差等极限边界工况的内弹道环境炮弹引耦合动力学仿真模型。采用融合SPH和Lagrange的有限元计算方法,分析弹引典型机构响应特性,并通过底凹弹和底排弹典型工况测试数据对仿真模型的预测误差进行验证。结果表明,极限边界工况会对弹丸挤进阻力、前定心部与身管撞击力的时域分布特征以及运动姿态等造成显著影响,会对引信及其典型机构过载响应造成较大影响。相比底凹弹和底排弹常规工况,膛内弹丸与身管撞击力分别增大63.75倍和29.82倍,出炮口瞬间弹丸俯仰角分别增大8.69倍和6.71倍,偏航角分别增大3.89倍和1.75倍,膛内引信回转体轴轴向峰值过载分别增大19.49%和5.44%,径向峰值过载分别增大78.7%和1.44倍。极限边界工况下,膛内阶段引信发生强度失效的风险明显增大,出炮口后弹引初始章动角量值明显增加,飞行阶段异常作用的风险也会增大。相关研究对于探寻复杂动态力学环境中大口径机械触发引信失效机理,指导引信加固优化设计具有重要意义。
- 田中旺牛兰杰宁变芳马红萍孙诚诚
- 关键词：底排弹机械触发引信
- 基于裂纹形成及扩展的火炮闩体寿命研究被引量：4
- 2013年
- 某自动武器定型试验实弹射击累计523发时,静检发现闩体出现约1 mm深裂纹,为了判定损伤闩体剩余寿命是否满足使用要求,应用解析与数值模拟方法,对闩体裂纹形成阶段的寿命和扩展阶段的寿命进行了分析计算。结果表明,在常温正装药条件下,考虑闩体实际加工表面粗糙度对疲劳寿命的影响,计算总体寿命不小于1 650发,可满足闩体的设计要求。同时,对闩体疲劳裂纹形成的影响因素进行了分析,根据分析计算结果,采取了减小闩体局部表面粗糙度措施,使该火炮闩体寿命提高到1 800发以上。
- 李魁武宁变芳曾志银王在森张军岭
- 关键词：闩体
- 大口径火炮膛线结构对滑动弹带弹丸膛内运动影响的数值分析被引量：16
- 2016年
- 以大口径身管火炮发射减旋滑动弹带制导弹药时弹丸-身管耦合系统为研究对象,基于弹塑性有限元理论,建立某大口径火炮线膛身管与制导炮弹耦合动力学有限元模型。数值计算了渐速膛线、等齐膛线、混合膛线(渐速膛线+等齐膛线)3种不同膛线形式和深、浅两种膛线深度条件下,制导炮弹在挤进阶段和膛内运动过程中的弹炮应力、挤进阻力以及弹炮动力学响应,获得了大口径火炮膛线结构对滑动弹带制导弹丸膛内运动的影响关系,为弹炮一体化设计提供了理论参考。
- 许耀峰丁宏民徐坚宁变芳
- 关键词：有限元法
