新型金属橡胶火炮缓冲器优化设计
发布时间：2021-03-25 21:14
本文针对某35mm高炮提出了一种采用金属橡胶材料的新型火炮缓冲器。减小武器的后坐阻力,提高武器的设计精度已成为武器装备核心中一项重要而又长期的研究课题。所设计的缓冲器可以大幅度降低火炮发射时的后坐阻力,并可在一定程度上提高武器的射击精度。本缓冲器选用了环形弹簧作为缓冲元件,金属橡胶作为阻尼元件。建立起某35mm高炮的内弹道模型以及内弹道方程组,进而得到炮膛合力。针对火炮后坐,提出了一些基本假设,在假设的基础之上建立起缓冲器的后坐模型。通过建立起缓冲器的运动方程,环形弹簧的刚度模型,金属橡胶的本构关系,摩擦块的数学模型,并根据缓冲器的技术要求,确定优化变量,约束条件和目标函数,最后建立起优化数学模型。选择合适的优化算法,编写优化程序,运用Matlab软件对缓冲器进行参数优化。并运用Matlab软件编写仿真程序对后坐过程进行仿真,得到位移与时间,速度与时间,后坐力与时间的曲线关系,并对其结果进行分。仿真曲线基本满足设计要求,降低了火炮后坐力以及后坐位移的大小。新型金属橡胶火炮缓冲器的研制成功,对于解决自动火炮的共性问题,降低火炮系统的后坐力、提高射击精度和稳定性,提升我国火炮武器的性能具有...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 发展现状
1.3 主要研究内容
2 缓冲装置总体方案论证
2.1 缓冲器的作用以及工作原理
2.2 缓冲器的类型和结构分析
2.3 缓冲器类型的选择
2.3.1 某35毫米高炮缓冲器设计要求
2.3.2 环形簧的特性分析
2.4 缓冲器总体方案的确定
2.4.1 缓冲器的工作原理
2.5 本章小结
3 内弹道模型的建立及求解
3.1 某35mm高炮内弹道过程
3.2 基本假设
3.3 内弹道方程组
3.4 内弹道模型的求解
3.4.1 内弹道的三个时期
3.4.2 龙格-库塔法
3.4.3 后效期计算
3.5 本章小结
4 高炮后坐模型动力学分析
4.1 基本假设
4.2 缓冲器运动方程的建立
4.3 火炮的后坐运动分析
4.4 本章小结
5 缓冲器优化数学模型的建立
5.1 环形弹簧刚度模型的建立
5.1.1 环形弹簧的工作原理
5.1.2 环形弹簧的计算以及刚度模型
5.1.3 环形弹簧计算时主要参数的选择
5.2 金属橡胶的本构关系
5.2.1 金属橡胶元件的制造工艺
5.2.2 金属丝网块的成型以及特性
5.2.3 金属橡胶材料的干摩擦阻尼
5.2.4 金属橡胶材料的非线性刚度
5.3 火炮缓冲器优化模型的建立
5.4 本章小结
6 缓冲器参数优化以及仿真
6.1 缓冲器的参数优化
6.1.1 优化设计方法
6.1.2 优化算法的选择
6.1.3 优化后的设计变量
6.2 仿真计算以及缓冲器的校核
6.2.1 仿真计算
6.2.2 缓冲器的校核
6.3 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属橡胶技术的应用及其研究进展[J]. 国亚东,闫辉,夏宇宏,姜洪源. 润滑与密封. 2009(10)
[2]金属橡胶材料的非线性刚度[J]. 李宇燕,黄协清. 兵工学报. 2008(07)
[3]一种枪用弹簧液压浮动机结构参数的优化设计方法[J]. 王刚,姚养无,张小兵,罗建国. 兵工学报. 2007(05)
[4]火炮反后坐装置动力学耦合分析与优化[J]. 宗士增,钱林方,徐亚栋. 兵工学报. 2007(03)
[5]大口径狙击步枪自适应液压缓冲器设计[J]. 李永建,李鹏,安洁. 液压与气动. 2006(10)
[6]三种缓冲装置减小后坐力的分析和比较[J]. 黄君政,戴劲松. 弹道学报. 2006(02)
[7]金属橡胶三次非线性干摩擦系统振动响应计算方法研究[J]. 李宇燕,黄协清,毛文雄. 航空材料学报. 2004(06)
[8]金属橡胶减振垫刚度特性及本构关系研究[J]. 陈艳秋,郭宝亭,朱梓根. 航空动力学报. 2002(04)
[9]自动武器动力学分析方法及应用[J]. 王永娟,赫雷,曾伟胜,徐诚. 南京理工大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]国外自动武器及其发展[J]. 朵英贤. 华北工学院学报. 2001(04)
硕士论文
[1]金属橡胶减振器理论分析及振动特性研究与应用[D]. 杨业.中北大学 2011
[2]转管机枪缓冲器优化设计[D]. 赵少华.中北大学 2010
[3]远程气动灭火炮缓冲系统设计与研究[D]. 孙春阳.哈尔滨工程大学 2009
[4]某型狙击步枪动力学特性分析及结构优化[D]. 徐伟.南京理工大学 2008
本文编号：3100341
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 发展现状
1.3 主要研究内容
2 缓冲装置总体方案论证
2.1 缓冲器的作用以及工作原理
2.2 缓冲器的类型和结构分析
2.3 缓冲器类型的选择
2.3.1 某35毫米高炮缓冲器设计要求
2.3.2 环形簧的特性分析
2.4 缓冲器总体方案的确定
2.4.1 缓冲器的工作原理
2.5 本章小结
3 内弹道模型的建立及求解
3.1 某35mm高炮内弹道过程
3.2 基本假设
3.3 内弹道方程组
3.4 内弹道模型的求解
3.4.1 内弹道的三个时期
3.4.2 龙格-库塔法
3.4.3 后效期计算
3.5 本章小结
4 高炮后坐模型动力学分析
4.1 基本假设
4.2 缓冲器运动方程的建立
4.3 火炮的后坐运动分析
4.4 本章小结
5 缓冲器优化数学模型的建立
5.1 环形弹簧刚度模型的建立
5.1.1 环形弹簧的工作原理
5.1.2 环形弹簧的计算以及刚度模型
5.1.3 环形弹簧计算时主要参数的选择
5.2 金属橡胶的本构关系
5.2.1 金属橡胶元件的制造工艺
5.2.2 金属丝网块的成型以及特性
5.2.3 金属橡胶材料的干摩擦阻尼
5.2.4 金属橡胶材料的非线性刚度
5.3 火炮缓冲器优化模型的建立
5.4 本章小结
6 缓冲器参数优化以及仿真
6.1 缓冲器的参数优化
6.1.1 优化设计方法
6.1.2 优化算法的选择
6.1.3 优化后的设计变量
6.2 仿真计算以及缓冲器的校核
6.2.1 仿真计算
6.2.2 缓冲器的校核
6.3 本章小结
7 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属橡胶技术的应用及其研究进展[J]. 国亚东,闫辉,夏宇宏,姜洪源. 润滑与密封. 2009(10)
[2]金属橡胶材料的非线性刚度[J]. 李宇燕,黄协清. 兵工学报. 2008(07)
[3]一种枪用弹簧液压浮动机结构参数的优化设计方法[J]. 王刚,姚养无,张小兵,罗建国. 兵工学报. 2007(05)
[4]火炮反后坐装置动力学耦合分析与优化[J]. 宗士增,钱林方,徐亚栋. 兵工学报. 2007(03)
[5]大口径狙击步枪自适应液压缓冲器设计[J]. 李永建,李鹏,安洁. 液压与气动. 2006(10)
[6]三种缓冲装置减小后坐力的分析和比较[J]. 黄君政,戴劲松. 弹道学报. 2006(02)
[7]金属橡胶三次非线性干摩擦系统振动响应计算方法研究[J]. 李宇燕,黄协清,毛文雄. 航空材料学报. 2004(06)
[8]金属橡胶减振垫刚度特性及本构关系研究[J]. 陈艳秋,郭宝亭,朱梓根. 航空动力学报. 2002(04)
[9]自动武器动力学分析方法及应用[J]. 王永娟,赫雷,曾伟胜,徐诚. 南京理工大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]国外自动武器及其发展[J]. 朵英贤. 华北工学院学报. 2001(04)
硕士论文
[1]金属橡胶减振器理论分析及振动特性研究与应用[D]. 杨业.中北大学 2011
[2]转管机枪缓冲器优化设计[D]. 赵少华.中北大学 2010
[3]远程气动灭火炮缓冲系统设计与研究[D]. 孙春阳.哈尔滨工程大学 2009
[4]某型狙击步枪动力学特性分析及结构优化[D]. 徐伟.南京理工大学 2008
本文编号：3100341
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3100341.html
