复杂边界条件下枪弹—身管耦合动态特性研究

发布时间：2020-06-06 09:21

【摘要】：弹丸在膛内的运动是内弹道分析的主要问题,本文建立全身管模型,对不同边界条件下的弹丸运动进行了分析。在三维软件中建立枪弹的模型,接着建立其有限元模型,通过不同的加载方式进行弹丸挤进的仿真,将仿真结果和实际情况作出对比,确立其最优的加载方式,对不同网格数量的仿真结果进行比较,选择最优的网格数量进行计算。在此基础上,研究在不同的环境下,弹丸在膛内运动的情况。在确立仿真模型及计算方法后,首先分析弹丸的挤进阻力,确立弹丸完全挤进身管所需的压力,分析弹丸在全身管内的速度,将弹丸的变形情况与弹丸速度和实验结果进行对比,验证模型的准确性。之后分析弹丸在膛内的扰动,得出弹丸扰动与膛线导程的关系。研究身管的热应力,分析身管在连续发射之后的温度,以及在此温度下弹丸在膛内的运动情况;之后对身管的弯曲、弹丸公差、弹丸与身管不同轴及弹丸偏心四种不同情况下弹丸的运动进行分析。研究弹丸的速度,挤进阻力的变化,以及身管的扰动。再进一步建立多弧形身管和多边弧形身管的有限元模型,对弹丸在这两种身管内的运动进行分析,得出在多弧形和多边弧形身管内弹丸的应力应变情况,对镀铬的多弧形和多边弧形身管的膛内运动进行分析,结果表明,多弧形和多边弧形身管的弹丸表面应力较小,最大挤进阻力小,镀铬可增大身管寿命。
【图文】：

单位为W m k， A 为传热面积，单流量[69]。（柱坐标系下的）：zTTrtTrrTatT 222222211化为如图 2.5 所示的单层圆筒传热，则身，所以身管热传递的微分方程可简化为式 tTrrTatT 122率，ca ，，单位为ms2，其中， 为热。其边界条件为 r r1处，1t t， r r

图 2.6 身管的热对流系数壁与外界气气之间的热交换，属于自然对流，其热对流系数如公41320.53 vgdtcdhp 种参数的意义与 2.18 相同，比 2.18 多出的 为空气的容积膨胀 273， 2sBT T T，sT和BT分别为身管内表面以及身管周围环面温度与周围环境大气中温度的差值，本文设周围的环境温度为式 2.20 计算空气的热交换系数，其随温度变化的曲线如图 2.7 所
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ411

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本文编号：2699477