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槍炮內彈道學

為了解決壓力換算的問題，作者張小兵 這樣論述：

本書主要論述經典內彈道學范疇所涉及的槍炮內彈道理論、彈道計算和彈道設計方法及其在武器火力系統設計中的應用。對內彈道勢平衡理論，無后坐炮、迫擊炮、高低壓火炮、膨脹波火炮和平衡炮的內彈道問題，以及內彈道兩相流及安全性和火炮身管燒蝕與壽命也作了系統的討論。本書可作為內彈道專業的教科書，也可以作為火炮、輕武器、彈丸、引信和火藥等專業的技術基礎課的教材，並可供從事武器系統研究、設計、制造和試驗的工程技術人員參考和使用。張小兵，出生年月:1968.05職稱:教授，博導，南京理工大學能源動力工程學院副院長/南京理工大學青年學者協會主席/南京理工大學科協副主席.主學科研究方向:　1、現代發射理論及控制技術；2

、多相反應流體動力學及應用；3、彈道過程計算機模擬與仿真；4、多相流動理論及工程應用。 緒論1 0.1槍炮射擊過程中的內彈道循環1 0.2內彈道研究內容及任務2 0.3內彈道學的研究方法3 0.4內彈道學在槍炮設計中的作用與地位4 0.5基礎科學和武器的發展對內彈道學的推動作用5 0.6內彈道學發展史的回顧6 第1章槍炮膛內射擊現象和基本方程9 1.1槍炮發射系統及膛內射擊過程9 1.1.1發射系統簡介9 1.1.2膛內射擊過程10 1.2火藥燃氣狀態方程11 1.2.1高溫高壓火藥氣體狀態方程11 1.2.2定容狀態方程及應用12 1.2.3變容狀態方程18 1.3火藥燃

燒規律與燃燒方程19 1.3.1幾何燃燒定律及其應用條件19 1.3.2氣體生成速率20 1.3.3形狀函數21 1.3.4多孔火藥24 1.3.5包覆火藥與弧厚不均火藥的形狀函數33 1.3.6固體火藥燃燒機理及影響燃燒的因素38 1.3.7燃速方程41 1.3.8火藥實際燃燒規律的研究45 1.4膛內射擊過程中的能量守恆方程50 1.4.1能量守恆方程的建立50 1.4.2彈丸極限速度及彈道效率54 1.5彈丸運動方程56 1.5.1彈丸在膛內運動過程中的受力分析56 1.5.2擠進阻力57 1.5.3膛線導轉側作用在彈帶上的力62 1.5.4彈前空氣阻力65 1.5.5平均壓力表示的彈丸

運動方程66 1.5.6次要功和次要功計算系數67 1.6膛內火藥氣體壓力的變化規律72 1.7內彈道方程組76 1.7.1基本假設76 1.7.2單一裝藥內彈道方程組77 1.7.3混合裝藥內彈道方程組78 第2章內彈道方程組的解法80 2.1內彈道方程組的數學性質80 2.2ｌψ分析解法81 2.2.1減面形狀火藥的彈道解法82 2.2.2多孔火藥的彈道解法94 2.2.3混合裝藥的彈道解法102 2.3梅逸爾—哈特簡化解法106 2.3.1簡化假設及方程組106 2.3.2求解過程107 2.4數值解法109 2.4.1量綱為1的內彈道方程組109 2.4.2龍格—庫塔法110 2.4.

3內彈道計算步驟及程序框圖110 2.4.4特殊點的計算方法111 2.4.5計算例題114 2.5槍內彈道解的特殊問題116 2.6內彈道表解法116 2.6.1內彈道相似方程116 2.6.2內彈道表解法簡介118 2.7裝填條件變化對內彈道性能影響及最大壓力和初速的修正公式121 2.7.1裝填條件變化對內彈道性能的影響121 2.7.2最大壓力和初速的修正公式127 第3章膛內氣流及壓力分布132 3.1引言132 3.2內彈道氣動力簡化模型132 3.3比例膨脹假設下的壓力分布133 3.3.1比例膨脹假設及推論133 3.3.2膛底封閉情況下彈后空間的壓力分布136 3.4拉格朗日

假設條件下的近似解142 3.4.1拉格朗日假設142 3.4.2膛底封閉條件下的壓力分布142 3.4.3有氣體流出情況下膛內壓力分布144 3.4.4考慮膛內面積變化的膛內壓力分布148 3.4.5內彈道計算中應用的壓力換算關系154 3.5畢杜克極限解155 3.6三種假設下壓力分布的討論164 第4章內彈道勢平衡理論168 4.1內彈道勢平衡理論基本概念168 4.1.1態能勢π168 4.1.2勢平衡及勢平衡點169 4.1.3勢平衡點的火藥已燃百分數ψE170 4.2膛內火藥實際氣體生成函數172 4.2.1實際燃燒定律的表示方法172 4.2.2主體燃燒階段的燃氣生成函數172

4.2.3碎粒燃燒階段的燃氣生成函數173 4.3應用實際燃燒規律的內彈道解法175 4.3.1關於解法的幾點說明175 4.3.2以勢平衡點為標准態的內彈道相似方程組176 4.3.3勢平衡點各彈道量的確定179 4.4確定燃氣生成系數的彈道方法179 4.4.1主體燃燒階段180 4.4.2碎粒燃燒階段182 4.5最大膛壓和初速的模擬預測183 4.5.1勢平衡點參量與ｐm及v0的關系式183 4.5.2膛內燃燒性能參數與密閉爆發器燃燒性能參數之間的對應關系184 第5章內彈道設計與裝藥設計190 5.1內彈道設計190 5.1.1引言190 5.1.2內彈道設計基本方程193 5.1.

3設計方案的評價標准195 5.1.4內彈道設計指導圖與最小膛容201 5.1.5內彈道設計步驟205 5.1.6加農炮內彈道設計的特點217 5.1.7榴彈炮內彈道設計的特點220 5.1.8槍的內彈道設計特點223 5.2內彈道優化設計225 5.2.1優化設計的目的225 5.2.2優化設計步驟225 5.2.3應用舉例229 5.3裝藥設計232 5.3.1火藥裝藥及裝藥組件233 5.3.2裝藥設計的一般步驟234 5.3.3裝藥結構及分類236 5.3.4裝藥中的點火系統設計247 第6章特種發射技術內彈道理論268 6.1無后坐炮內彈道理論268 6.1.1無后坐炮發射原理及內彈

道特點268 6.1.2無后坐條件271 6.1.3無后坐炮內彈道方程274 6.1.4無后坐炮內彈道方程組的數值解法276 6.1.5無后坐炮的次要功計算系數279 6.2迫擊炮內彈道281 6.2.1迫擊炮及其彈藥結構281 6.2.2迫擊炮的彈道特點282 6.2.3基本假設和內彈道方程285 6.2.4迫擊炮內彈道計算286 6.3膨脹波火炮內彈道理論289 6.3.1膨脹波火炮的發射機理290 6.3.2膨脹波火炮的特點290 6.3.3膨脹波火炮發射過程的研究現狀291 6.3.4后噴裝置的設計要求及打開方式292 6.3.5膨脹波火炮內彈道模型建立及數值模擬294 6.3.6膨脹

波波速仿真及最佳開尾時間的確定297 6.4平衡炮內彈道理論及數值模擬300 6.4.1引言300 6.4.2平衡炮內彈道模型301 6.4.3平衡炮數值模擬及結果分析303 6.5高低壓火炮內彈道307 6.5.1高低壓發射原理與假設307 6.5.2基本方程308 6.5.3高低壓火炮內彈道方程求解方法310 6.6超高射頻串聯發射內彈道模擬與仿真310 6.6.1引言310 6.6.2超高射頻彈幕武器發射原理311 6.6.3超高射頻串聯發射內彈道模型的建立312 6.6.4超高射頻火炮數值模擬結果與分析314 第7章內彈道兩相流及發射安全性分析323 7.1引言323 7.2膛內壓力波

及其影響因素324 7.2.1膛內壓力波現象324 7.2.2壓力波形成機理325 7.2.3影響壓力波的因素分析327 7.3內彈道兩相流數值模擬及安全性分析332 7.3.1某大口徑坦克炮一維兩相流數值模擬332 7.3.2混合顆粒床中一維顆粒軌道模型及其數值模擬339 7.4裝藥安全性評估方法346 第8章火炮身管燒蝕磨損與壽命350 8.1引言350 8.2身管燒蝕磨損現象350 8.2.1內膛表面的變化351 8.2.2白層和熱影響層354 8.2.3內膛尺寸的變化354 8.2.4藥室長度的變化356 8.2.5膛線形狀的變化356 8.3內膛燒蝕與磨損機理357 8.3.1快速冷

、熱循環使內膛表面產生裂紋357 8.3.2火藥氣體的熱作用和機械作用是燒蝕的主要因素358 8.3.3火藥氣體與內膛表面金屬的化學作用358 8.4防火炮燒蝕磨損的技術措施359 8.4.1采用低爆溫的火藥359 8.4.2采用緩蝕添加劑360 8.4.3減小擠進壓力和改進彈帶材料361 8.4.4應用身管內膛表面強化技術362 8.4.5激光熱處理身管鍍鉻層新工藝362 8.5身管壽命363 8.5.1身管壽命判別條件及分析364 8.5.2火炮壽命終止時壽命發數的計算公式366 8.5.3身管壽命的預測方法368 8.5.4影響身管壽命的因素375 8.5.5提高身管壽命的技術措施378

參考文獻381 索引383

壓力換算進入發燒排行的影片

射出成型製程中機台校正效應對成品多重目標與實驗設計優化法的效能影響之研究

為了解決壓力換算的問題，作者林采玟 這樣論述：

因應工業4.0自動化，自動化技術逐漸應用在射出成型中，以達到快速生產的目標，不過，良好的複合產品常常需要多項目標值同步達成，像是產品外觀、精度、重量等等，此等需求導致品質與量產同步到位非常困難。而產業為了充分使用模具系統，通常喜歡將組合件放在同一付模具內，一次生產為一模多穴的模具系統。雖然，一模多穴模具系統已經在工業製造中用於製造一系列產品多年；但是，針對此等模具系統所生產之產品組合度的分析，科學化資訊並不多。然而，射出後組合件之組合度優劣與否，雖然可見於”面向製造和裝配設計(Design for manufacturing and assembly, DFMA)”相關文獻中討論，但該等產品

之組合度評估卻常需要透過手動方式處理，因而非常不容易於設計階段就能有效掌握該等組合度特性。有鑑於此，我們認為射出成 型組合件之組合度應該要能被量化，更期盼能有效掌握。為此，本研究將分成三大部份。第一部份將以兩件式之組合件系統，探討如何能提供妥善製造和組裝之設計，我們將針對具有兩個不同組件(後續稱為A件及B件)的一模兩穴模具系統同一次所生產之射出成品的組合度(degree of assembly)進行探討。在此，我們利用數值模擬和實驗驗證方法進行研究。明確而言，我們先利用射出成型之模擬分析所得之保壓壓力作為實務操作參數，藉由其改變來觀察特徵長度之差異變化，進而來量化組合度的變化，其中Xi = (

XBi-XAi)，其中XA為A件外部長度，XB為B件內部長度，例如，X1 =（XB1-XA1）是組合後中心部分的特徵長度（以A件為基準），其他部份以此類推。結果顯示，當一模兩穴模具系統之保壓增加時，A件及B件之組裝度變得困難，此部份因較高的保壓壓力將導致B件� �內部長度遠遠小於A件的外部長度，進而導致它們的組裝難度增大。另外，我們也利用實體實驗研究此等現象，其中在保壓25％下，A件與B件可以順利組合，但當保壓增加至50％和100％時，組合困難度逐步增加。透過實際實驗，發現實驗與模擬結果中特徵長度變化趨勢相當一致。在第二部分中，我們考慮機台校正效應對組合件系統的影響，透過模擬分析與實際射出實驗

結果比對，研究顯示經由機台校正之模擬分析結果與實驗結果差異明顯減小；之後，再透過實際產品組裝測試發現變化之趨勢與模擬分析結果一致，並且確認可組裝之特徵長度範圍為大於-0.250 mm。另一方面，我們也透過實際實驗嘗試定義”密合度”，利用另一個角度掌握射出成品之組合度。實際針對射速30%～70%系統所製作的射出成品進行探討，結果發現當密合度拉力大於50 N之組合件將� ��法組合，此等50 N應力相當於特徵長度規範為 -0.250 mm。再者，在第三部分將嘗試使用田口法(CAE-DOE)及反應曲面法(CAE-RSM)優化策略，探討實驗設計法應用於組合件組合度之操作參數優化效益探索。顯示在未考慮機

台校正效應下進行CAE-DOE優化中，其模擬分析改善率為11%，實際實驗改善率為5%；在考慮機台校正效應後進行CAE-DOE優化中，模擬分析改善率為21%，實際實驗改善率為21%；另外，在未考慮機台校正效應下進行CAE-RSM優化中其模擬分析改善率為25%，實際實驗改善率為29%；在考慮機台校正效應後進行CAE-RSM優化中，模擬分析改善率為29%。整體而言，田口法(CAE-DOE)及反應曲面法(CAE-RSM)優化策略在組合件組合度之操作參數優化有明確成效；另外，機台校正效應確實影響如何妥善製造和組裝之設計。