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贫铀合金破片侵彻性能的数值模拟及试验研究

火炸药学报 2017年第6期40卷 108-112+118页

作者：邵先锋赵捍东朱福林边江楠王庆吴凡达中北大学机电工程学院四川航天电子设备研究所北京航空工程技术研究中心

为研究贫铀合金与钨合金破片毁伤性能的差异,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,运用Lagrange算法,以侵彻速度为950和1 000m/s的球形和柱形破片侵彻靶板为研究对象,对比分析了贫铀合金破片和钨合金破片侵彻钢靶的侵彻过程和速度特性,并采用13... 详细信息

为研究贫铀合金与钨合金破片毁伤性能的差异,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,运用Lagrange算法,以侵彻速度为950和1 000m/s的球形和柱形破片侵彻靶板为研究对象,对比分析了贫铀合金破片和钨合金破片侵彻钢靶的侵彻过程和速度特性,并采用13.1mm的弹道枪对模拟结果进行了验证。结果表明,贫铀和钨合金破片在其侵彻过程中,贫铀合金表现出的自锐特性可使破片头部变尖,侵彻能力增强。当破片形状和质量相同且侵彻初速为1 000m/s时,柱形贫铀合金破片的剩余侵彻动能是钨合金破片的1.3倍,球形贫铀合金破片剩余的侵彻动能是钨合金破片的2.3倍;当初速相同、形状不同时,球形贫铀合金破片剩余速度的最大值是柱形破片的2.1倍,球形钨合金破片剩余速度的最大值是柱形破片的1.6倍,因此球形贫铀合金破片的侵彻能力最优。通过试验结果与模拟结果的对比,得到模拟计算的最大误差为8.8%,验证了模拟计算的正确性。

关键词：贫铀合金钨合金侵彻性能数值模拟含能破片

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动能侵彻体冲击带壳炸药装药的爆燃失效

含能材料 2019年第6期27卷 521-527,I0008页

作者：冯顺山赵宇峰边江楠周彤北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京航空工程技术研究中心北京100076

针对动能侵彻体冲击下带壳炸药装药的失效问题,分析了炸药装药不同反应情况驱动壳体速度,提出用等效格尼速度或等效格尼能表征炸药装药失效等级,相应给出了求解等效格尼速度和等效格尼能的方法。基于等效格尼速度对带壳炸药装药失效等... 详细信息

针对动能侵彻体冲击下带壳炸药装药的失效问题,分析了炸药装药不同反应情况驱动壳体速度,提出用等效格尼速度或等效格尼能表征炸药装药失效等级,相应给出了求解等效格尼速度和等效格尼能的方法。基于等效格尼速度对带壳炸药装药失效等级进行了划分并得到判据,提出爆燃失效是一种有效的失效理念。结合实验、数值模拟和解析计算研究了动能侵彻体冲击下带壳B炸药的爆燃失效问题,分析了爆燃失效与正常爆轰失效的关系,结果显示当等效格尼速度约为正常爆轰反应条件下的1%时,可视为邻近炸药装药爆燃失效的下限值。

关键词：动能侵彻体爆燃失效带壳炸药装药等效格尼速度等效格尼能等效破片初速

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不同加筋结构在水中接触爆炸下的破损规律

爆炸与冲击 2012年第6期32卷 599-603页

作者：赖鸣冯顺山黄广炎边江楠北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

采用LS-DYNA对不同加筋强度和不同加筋位置的筋板结构的水中接触爆炸进行了数值模拟,定义描述不同加筋强度、位置的强度因子和距离因子,建立不同强度因子的6种加筋模型和不同距离因子的3种加筋模型。通过对水中接触爆炸下典型加筋结构... 详细信息

采用LS-DYNA对不同加筋强度和不同加筋位置的筋板结构的水中接触爆炸进行了数值模拟,定义描述不同加筋强度、位置的强度因子和距离因子,建立不同强度因子的6种加筋模型和不同距离因子的3种加筋模型。通过对水中接触爆炸下典型加筋结构破损过程分析和不同模型纵、横破口长度和破口面积的对比,得到了加筋板在水中接触爆炸下强度因子、距离因子对破口形状和大小的影响规律。结果表明:增大纵横方向强度因子能有效抑制破口面积,增大横向强度因子对破口无明显影响;药量一定情况下,距离因子与破口面积成正比,破口形状与距离、强度因子相关。

关键词：爆炸力学破损规律 LS-DYNA 加筋结构破口

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灵巧航行体半实物仿真系统设计方法与应用

北京理工大学学报 2013年第1期33卷 26-30页

作者：边江楠冯顺山邵志宇方晶段相杰北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 湖北航天飞行器研究所湖北武汉430040

以新型灵巧航行体研发为背景,针对其近水面运动易受波浪力干扰、舵面受力复杂等问题,通过建模与仿真解耦设计、环境条件自动切换等方法设计了模拟灵巧航行体水中工作环境的半实物仿真系统,并在此基础上进行了实时仿真计算能力试验、灵... 详细信息

以新型灵巧航行体研发为背景,针对其近水面运动易受波浪力干扰、舵面受力复杂等问题,通过建模与仿真解耦设计、环境条件自动切换等方法设计了模拟灵巧航行体水中工作环境的半实物仿真系统,并在此基础上进行了实时仿真计算能力试验、灵巧航行体半实物仿真试验研究和波浪干扰试验研究.结果表明,应用所建立的设计方法构建的半实物仿真系统解决了灵巧航行体近水面运动姿态控制系统半实物仿真的需求,可为灵巧航行体的姿态控制系统设计和实航试验提供重要参考依据.

关键词：半实物仿真灵巧航行体近水面波浪力

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小型航行体近水面纵向运动鲁棒控制

北京理工大学学报 2015年第10期35卷 1027-1031页

作者：边江楠冯顺山邵志宇李永明聂为彪北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

质量较轻的小型航行体在近水面运动时易受波浪力干扰,影响运动稳定性和控制精度,为抑制干扰,在建立纵向平面动力学模型的基础上,采用H∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了小型航行体近水面纵向运动控制器,建立了近水面波浪力模型,并结合所... 详细信息

质量较轻的小型航行体在近水面运动时易受波浪力干扰,影响运动稳定性和控制精度,为抑制干扰,在建立纵向平面动力学模型的基础上,采用H∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了小型航行体近水面纵向运动控制器,建立了近水面波浪力模型,并结合所建立的波浪力模型进行了小型航行体纵向运动控制的数学仿真和半实物仿真实验研究.结果表明,所设计的控制器调整时间短,超调小,鲁棒性较强,可较好地解决小型航行体近水面航行时的波浪干扰问题,为小型航行体总体控制系统设计提供参考依据.

关键词：小型航行体近水面波浪模型 H∞混合灵敏度鲁棒控制

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无人飞行器H_∞混合灵敏度鲁棒控制

战术导弹技术 2019年第2期 85-90页

作者：边江楠吴利荣刘小军轩永波王领北京航空工程技术研究中心北京100076

针对各类飞行器机动性能的要求不断提升的现状,以一种新型无人飞行器为主要研究对象,建立了无人飞行器的运动模型,并设计了一种基于混合灵敏度鲁棒控制理论的控制器对其进行姿态控制,使该无人飞行器姿态控制系统具有较好的鲁棒性能和干... 详细信息

针对各类飞行器机动性能的要求不断提升的现状,以一种新型无人飞行器为主要研究对象,建立了无人飞行器的运动模型,并设计了一种基于混合灵敏度鲁棒控制理论的控制器对其进行姿态控制,使该无人飞行器姿态控制系统具有较好的鲁棒性能和干扰抑制能力,能够适应数学模型参数的不确定性,基于所建的模型进行了数学仿真和半实物仿真实验。结果表明,所设计的控制器在参数摄动时阶跃响应调节时间短,鲁棒性好。研究结果为解决无人飞行器运动中的复杂干扰问题提供了理论依据和参考方法。

关键词：无人飞行器混合灵敏度鲁棒控制半实物仿真姿态控制

目标航迹规划方法在水域封锁效能研究中的应用

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舰船科学技术 2013年第1期35卷 89-92页

作者：边江楠冯顺山邵志宇方晶冯源北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

提出一种对被封锁区域的目标进行航迹规划的方法,用于研究港口、航道的封锁效能。针对目前封锁作战的特点,对由空中平台布撒的封锁弹药的封锁特点进行研究,采用基于改进的A*算法(SAS)的目标航迹规划方法在被封锁水域进行目标航迹规划,... 详细信息

提出一种对被封锁区域的目标进行航迹规划的方法,用于研究港口、航道的封锁效能。针对目前封锁作战的特点,对由空中平台布撒的封锁弹药的封锁特点进行研究,采用基于改进的A*算法(SAS)的目标航迹规划方法在被封锁水域进行目标航迹规划,从而判断此次封锁的成功与否,多次试验,由蒙特卡洛原理计算封锁概率,评估封锁效能。结果表明,该方法相对于传统方法能更准确地分析港口、航道的封锁效能。

关键词：水域封锁封锁效能航迹规划蒙特卡洛原理

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弹头挤进枪管过程膛线应力仿真研究

兵器装备工程学报 2020年第8期41卷 30-35页

作者：苑大威周光磊李晓寅边江楠聂为彪瞬态冲击技术重点实验室北京102202 中国兵器工业第208研究所北京102202 中国兵器工业标准化研究所北京100089 北京航空工程技术研究中心北京100076 中国舰船研究院北京100101

为了解决枪管寿命低的问题,建立弹头挤进枪管仿真模型,分析弹头挤进不同膛线结构步枪枪管过程的应力情况。仿真结果表明,弹头挤进弧形膛线结构的枪管时应力较小,弹头可正常运动,被甲表面损伤程度较小,枪管弧形膛线结构承受的应力均比传... 详细信息

为了解决枪管寿命低的问题,建立弹头挤进枪管仿真模型,分析弹头挤进不同膛线结构步枪枪管过程的应力情况。仿真结果表明,弹头挤进弧形膛线结构的枪管时应力较小,弹头可正常运动,被甲表面损伤程度较小,枪管弧形膛线结构承受的应力均比传统梯形膛线的应力下降45%以上,为优选膛线结构和提升枪管寿命提供技术支撑。同时对挤进过程铬层建模进行了研究,铬层较厚时,膛线应力较小,但层间切应力较大,而铬层较薄时,层间切应力较小,但膛线应力较大,都不利于提高枪管寿命,与实际情况基本相符。

关键词：枪管膛线应力仿真

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某机枪威力综合考核仿真研究

兵器装备工程学报 2019年第6期40卷 15-18页

作者：苑大威李晓寅郭施边江楠聂为彪瞬态冲击技术重点实验室北京102202 中国兵器工业第208研究所北京102202 中国兵器工业标准化研究所北京100089 北京航空工程技术研究中心北京100076 中国舰船研究院北京100101

以某小口径机枪为例,结合GJB3484—98枪械性能试验方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其侵彻钢靶松木靶进行了仿真分析,其结果与试验结果相吻合。表明:仰射状态射角大于23°与俯射状态射角小于-15°时,弹头均不能穿透靶标,实现了该机枪威力... 详细信息

以某小口径机枪为例,结合GJB3484—98枪械性能试验方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其侵彻钢靶松木靶进行了仿真分析,其结果与试验结果相吻合。表明:仰射状态射角大于23°与俯射状态射角小于-15°时,弹头均不能穿透靶标,实现了该机枪威力的综合考核。

关键词：机枪威力松木靶仿真