膜片式輕氣炮破膜做功機理研究
沈吟青; 江坤; 張成 南京理工大學能源與動力工程學院; 江蘇南京210094; 上海宇航系統工程研究所; 上海201109
關鍵詞：輕氣炮 隔離膜片 流固耦合 展開過程
摘要：針對輕氣炮隔離膜片展開過程中流體與結構的相互影響,基于FCBI單元法,引入Johnson-Cook彈塑性本構模型,采用流固耦合的方法對此過程進行數值仿真,得到膜片周圍流場特性和膜片的動力學響應。以膜片展開速度和低壓側壓力變化作為性能評價指標,分析了破膜壓力、高壓側注氣溫度、膜片厚度及開槽形狀等因素對膜片展開性能的影響。計算結果表明:破膜壓力越高,高壓側注氣溫度越高,且膜片在滿足強度要求的情況下越薄,越有利于提高發射管內壓力;采用開槽方式為六道凹槽的膜片對展開過程最為有利。仿真結果揭示了膜片式輕氣炮破膜做功機理,再現了膜片展開的過程,為輕氣炮膜片結構的優化設計與內彈道性能的優化提供重要參考。
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