火炮后坐动态模拟试验技术研究

发布时间：2021-04-28 05:04

　　火炮等武器射击时会产生高温高压瞬态冲击载荷,对武器的性能和结构产生较大影响。由于火炮发射工况极端复杂,有些过程难以通过理论方法精确建模和数值模拟,通过试验研究是解决这类问题的有效途径。在武器研制及生产验收过程中,为对其性能和可靠性进行测试评估,通常需要在专用靶场进行实弹射击试验,试验费用和试验时间成本较高。为降低试验费用、提高试验的效率,利用动态模拟试验是一种有效的技术途径。本文以火炮后坐动态模拟试验技术为研究对象,提出了一种气动加载后坐动态模拟试验方案,通过数值仿真计算与虚拟样机仿真计算的方法,对后坐动态模拟试验系统进行了研究。研究内容包括后坐动态模拟试验方案设计、后坐动态模拟试验系统动力学建模、后坐动态模拟试验系统结构设计及试验研究。论文主要工作内容如下:（1）火炮后坐动态模拟试验系统研究:对比分析已有后坐模拟试验系统的结构和原理,提出一种新型后坐动态模拟试验方案。由气动冲量发生器加载,活塞杆向前运动冲击被试火炮,中间通过弹性胶泥缓冲器缓冲,将峰值较高的脉冲载荷转化为与实弹射击时炮膛合力规律相同的模拟载荷,使被试火炮获得与实弹射击相同的冲击载荷,从而使被试火炮产生接近实弹射击的动态... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要研究内容
2 火炮后坐运动仿真计算
    2.1 炮膛合力计算
    2.2 后坐运动分析
    2.3 后坐运动仿真计算
    2.4 本章小结
3 火炮后坐动态模拟试验系统研究
    3.1 研究思路
    3.2 研究主要技术指标
    3.3 冲量发生器设计
        3.3.1 气压式复进机工作原理
        3.3.2 气压式冲量发生器结构方案
        3.3.3 冲量发生器力学模型
    3.4 冲击加载缓冲器设计
        3.4.1 弹性胶泥特性
        3.4.2 胶泥缓冲器结构类型
        3.4.3 胶泥缓冲器方案选择
        3.4.4 胶泥缓冲器力学模型
    3.5 火炮后坐动态模拟试验系统动力学模型
    3.6 本章小结
4 火炮后坐动态模拟试验系统动力学仿真计算
    4.1 冲量发生器参数对冲量发生器性能影响
    4.2 胶泥缓冲器参数对缓冲器性能影响
    4.3 火炮后坐动态模拟试验动力学仿真计算
    4.4 本章小结
5 火炮后坐动态模拟试验系统设计
    5.1 气压式冲量发生器设计
        5.1.1 冲量发生器活塞杆长度的确定
        5.1.2 气缸长度的确定
    5.2 气缸活塞杆安全校核
        5.2.1 强度校核
        5.2.2 稳定性校核
    5.3 冲量发生器结构
    5.4 弹性胶泥冲击加载缓冲器设计
    5.5 胶泥缓冲器安全校核
    5.6 冲击加载缓冲器结构
    5.7 火炮后坐动态模拟试验系统结构
    5.8 本章小结
6 火炮后坐动态模拟试验虚拟仿真验证
    6.1 虚拟样机建模
        6.1.1 多体系统动力学模型
        6.1.2 碰撞力模型
        6.1.3 冲击加载缓冲器力函数
        6.1.4 复进机力函数
        6.1.5 制退机力函数
        6.1.6 被试火炮摇架导轨及密封装置摩擦力函数
        6.1.7 冲量发生器活塞杆力函数
    6.2 仿真设置及结果
        6.2.1 压缩阶段
        6.2.2 击发阶段
    6.3 本章小结
7 火炮后坐动态模拟试验设计
    7.1 火炮后坐动态模拟试验系统简介
    7.2 后坐动态模拟试验验证
        7.2.1 试验目的
        7.2.2 试验系统组成
        7.2.3 试验过程
    7.3 试验数据处理与结果误差分析
        7.3.1 试验数据处理
        7.3.2 误差来源分析
    7.4 本章小结
8 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3164857