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龍圖騰網獲悉南京理工大學申請的專利一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114639450B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202210216931.X，技術領域涉及：G16C20/10；該發(fā)明授權一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法是由李海元;張皓婷;栗保明設計研發(fā)完成，并于2022-03-06向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提出一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法。確定脈沖電源放電參數；建立等離子體增強作用下火藥燃速公式；確定兩種火藥的形狀函數；建立彈丸運動方程及電熱化學發(fā)射內彈道方程；將輸入電能代入電熱化學發(fā)射內彈道方程，結合火藥燃速公式及形狀函數進行時間推進求解，利用彈丸運動方程及電熱化學發(fā)射內彈道方程最終得到彈丸出膛過程中的膛內壓力及彈丸速度曲線。本發(fā)明解決了現有電熱化學發(fā)射內彈道模型中僅考慮單一裝藥結構的問題，能夠快速有效計算混合裝藥結構下電熱化學發(fā)射彈丸出膛過程中的膛內壓力及彈丸速度曲線。

本發(fā)明授權一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法在權利要求書中公布了：1.一種等離子體點火下混合裝藥內彈道特性參數的計算方法，包括如下步驟： 步驟1，確定脈沖電源輸入電能計算模型； 步驟2，建立等離子體增強作用下火藥燃速公式； 步驟3，建立兩種火藥混合下火藥形狀函數； 步驟4，建立彈丸運動方程及混合裝藥下電熱化學發(fā)射內彈道方程； 步驟5，將輸入電能代入電熱化學發(fā)射內彈道方程，結合火藥燃速公式及形狀函數進行時間推進求解，利用彈丸運動方程及電熱化學發(fā)射內彈道方程最終得到彈丸出膛過程中的膛內壓力及彈丸速度曲線； 步驟1，根據脈沖電源放電能量和電能利用效率，確定脈沖電源輸入電能，具體計算方法為： E0＝Etcpl 式中，E0為脈沖電源輸入電能，Et為脈沖電源放電能量，cpl為電能利用效率；Et由放電電流及電壓條件決定；cpl由密閉爆發(fā)器實驗結果推得，具體為： 式中，ut和it分別為脈沖電源放電電壓及電流，V0為密閉爆發(fā)器容積，pm為爆發(fā)器內最大壓強，ω為裝藥量，α為余容，c1為熱損失系數，f為火藥力，k為燃氣比熱比； 步驟2，建立等離子體增強作用下火藥燃速公式，具體方法為： 式中，u為火藥燃速，e1為火藥弧厚，Z為火藥相對已燃厚度，u1為燃速因子，n為指數因子，p為燃燒室內壓力，βe為電功率增強因子，Pe為輸入發(fā)生器的電功率； 步驟3，計算兩種火藥混合下火藥形狀函數，具體方法為： 火藥形狀函數： 式中，N為火藥種類數，下角標n表示第n種火藥的相關參數，為火藥已燃占比，和wn即為第n種火藥已燃占比和火藥質量；使用多孔火藥建模，進行相關計算時應考慮分裂點相關情況： 式中，Zn為某瞬間第n種火藥火藥相對已燃厚度，Zkn為第n種火藥分裂后全部燃盡時的相對已燃厚度，χn、λn、μn為第n種火藥分裂前火藥藥型參數，下角標s表示多孔火藥分裂后相關參數，χsn、λsn即為第n種火藥分裂后藥型參數，Zi、Zki分別由下式進行計算： 式中，en為某瞬間第n種火藥已燃厚度的一半，e1n為火藥原始厚度的一半，rn為第n種多孔火藥分列時截面內的當量內切圓半徑，與火藥的形狀有關； 火藥藥型參數分別由下式計算： 式中，2e1為火藥原始厚度，2c表示火藥寬度，2a表示火藥長度； 步驟4，建立彈丸運動方程及混合裝藥下電熱化學發(fā)射內彈道方程，具體方法為： 彈丸運動方程： 式中，v表示彈丸速度，l為炮管長度，p為彈底壓力，為次要功系數，S為炮膛橫截面積，m為彈丸質量； 混合裝藥下電熱化學發(fā)射內彈道方程： 忽略等離子體射流的質量，將等離子體射流當作能量源項加入能量方程中，E0表示脈沖電源輸入電能，電熱化學發(fā)射內彈道基本方程表示為： 式中，N為火藥種類數，表示藥室自由容積縮徑長，fn為第n種火藥的火藥力，wn為第n種火藥質量，為第n種火藥已燃比，θ為熱力系數； 步驟5，將輸入電能代入電熱化學發(fā)射內彈道方程，結合火藥燃速公式及形狀函數進行時間推進求解，利用彈丸運動方程及電熱化學發(fā)射內彈道方程最終得到彈丸出膛過程中的膛內壓力及彈丸速度曲線，具體方法為： 步驟51：常量確定 結合實際發(fā)射模型，確定脈沖電源放電電壓及電流，確定彈丸質量、炮膛截面積、藥室容積、熱力系數、次要功系數、彈丸啟動壓力、火炮身管長，確定所選火藥顆粒弧厚、火藥長度、火藥寬度； 步驟52：設置計算步長 設置計算步長，將全彈道劃分為100～200點； 步驟53：初值計算 v0＝0； l0＝0； 式中，下角標0為初始時各變量數值，v0和l0即為初始時彈丸速度及彈丸沿炮膛行程長，ψ0為初始時火藥已燃占比，Δ為火藥裝填密度，ρP為火藥密度，p0為膛內初始壓力，常取為大氣壓力； 步驟54：彈道循環(huán)計算 將脈沖電源輸入電能計算結果代入電熱化學發(fā)射內彈道方程中，隨著時間步長推進，結合火藥燃速公式計算火藥已燃厚度，結合火藥燃速公式計算火藥已燃占比，將計算結果代入彈丸運動方程及電熱化學發(fā)射內彈道方程求解膛內壓力及彈丸速度，最終輸出彈丸出膛過程中的膛內壓力及彈丸速度曲線。

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