某120mm迫击炮发射动力学分析与研究

发布时间：2020-08-18 13:17

【摘要】：本文基于非线性有限元的理论,对某120mm迫击炮进行发射动力学仿真分析,研究该炮在发射的过程中座钣与土壤、炮身与座钣以及弹丸与身管之间的相互耦合动态特性,为研究迫击炮的设计与优化提供了参考依据。(1)介绍了火炮在发射过程中存在的各种非线性现象,并对非线性问题的有限元基本方程及数值方法进行介绍与分析；分析了非线性动力学的两种求解方法的原理及其解的稳定性,探讨了有限元法在接触问题方面的理论,为迫击炮的后续静力学与动力学分析提供了理论基础。(2)为研究迫击炮座钣在密实中硬土上发射过程中的结构强度问题,建立起座钣与土壤耦合力学有限元模型,该模型中考虑了土体本构模型、座钣-土壤接触非线性关系。分别通过静力学和动力学分析的方法,获得座钣的应力分布规律及座钣关键部位的动应力变化曲线。最后,对两种方式进行分析对比。该计算与对比分析为研究迫击炮座钣结构进一步优化提供参考依据。(3)为研究由座钣下沉引起的炮身动态响应问题,建立起全柔体装配模型,开展在不同工况下炮身与座钣动态响应研究分析,为下面全炮动力学分析打下坚实的基础。(4)介绍了迫击炮弹丸与身管间隙的选择,研究并建立全炮的有限元模型,在此基础上结合前面的分析,增加弹丸与身管刚柔耦合的动力学模型,考虑弹管之间的高度非线性作用。计算得到了不同间隙下的全炮动态响应,该计算分析为迫击炮弹尾翼的优化及确定合适的弹管间隙提供计算依据。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ31

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