發射裝藥非穩態溫度場仿真

鄒 嘉，紀京新

(1.海軍裝備部西安軍事代表局，陜西 西安 710100;2.海軍工程大學，湖北 武漢 430033)

彈藥在長期貯存過程中，環境溫度對發射藥性能影響很大。溫度過高，會使發射藥的熱分解、水解和氧化氮自催化作用加速，可能造成發射時燃速加快，膛壓、初速上升;溫度過低，會使發射藥的機械強度降低，在受外力作用下，容易破裂使表面積增大，發射時造成燃速增大，影響射擊精度;彈藥射擊時，其藥溫相差1℃，引起彈丸初速誤差大約1m/s，導致彈著距離偏差50m［1-2］。此外，溫度的變化，也會引起濕度的變化，研究表明，當相對濕度在65% ～70%，氣溫下降至6℃時，會出現結露［3］?？梢?，獲取實時準確的發射藥的溫度場分布，具有一定的軍事價值，可以為彈藥的長期貯存和裝藥失效分析提供參考。但在實際中，不允許對彈藥進行破壞性的開孔［2］，這就給溫度的獲取帶來了困難。

本文借助Ansys軟件的熱分析功能，對發射裝藥非穩態溫度場仿真，不僅可以對發射藥溫度和環境溫度變化情況進行分析，也可以節省大量的費用，對彈藥發射裝藥的貯存規律、失效機理及射擊試驗具有一定的參考價值。

1 非穩態熱分析原理

非穩態熱分析用于計算一個系統的隨時間變化的溫度場及其它熱參數。在工程上一般用非穩態熱分析計算溫度場。非穩態熱分析中的載荷是隨時間變化的。為了表達隨時間變化的載荷，首先必須將載荷-時間曲線分為載荷步。對于每一個載荷步，必須定義載荷值及時間值，同時必須選擇載荷步為漸變或階越?！?br>