基于能量迁移的手枪微后坐发射技术研究

发布时间：2021-05-23 11:35

　　手枪射击过程中由于二次冲量的作用,会使全枪产生较大的后坐阻力和枪口上跳,因此减小二次冲量,不仅可以提高射击舒适性,也可以缩短再次瞄准射击时间。本文针对这一问题,提出了采用能量迁移原理,将后坐能量一部分用于枪管回转,一部分用于偏移块绕着定位销逆时针回转。针对所确定的微后坐手枪总体方案采用经典动力学理论,建立了全枪动力学模型;利用UG软件建立了微后坐自动机的三维模型,用MATLAB软件对内弹道进行了仿真,用动力学仿真软件ADAMS建立了该手枪微后坐自动机的原理样机仿真模型,对枪管外表面螺旋槽曲线导程、偏移块轨道槽轮廓曲线、枪机质量等关重参数对自动机运动规律、后坐阻力、枪口跳动量等的影响进行了仿真,得出了各参数的影响规律。通过与对比手枪的相应仿真结果相比,采用该微后坐自动机,在不增加手枪重量的条件下,可使后坐阻力减小,峰值减比为45.9%,枪口垂直跳动量减小,峰值减比为55.6%。达到了减小后坐阻力和枪口跳动的目的。从而提高射击舒适性和缩短再次瞄准射击时间。仿真结果及对比分析表明,采用能量迁移的微后坐手枪方案,原理可行,可实现微后坐射击,并可减小枪口垂直跳动量。本文的研究工作对微后坐手枪的研... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国外微后坐自动机研究现状
        1.2.1 延迟后坐式自动机
        1.2.2 前冲击发式自动机
        1.2.3 “平衡平动”式自动机
        1.2.4 混合后坐力自动机
        1.2.5 曲线后坐式自动机
    1.3 国内微后坐自动机研究现状
    1.4 课题主要的研究内容
2 研究方案的确定
    2.1 能量迁移原理
        2.1.1 能量迁移原理的工作过程及其特点
        2.1.2 枪机与螺旋槽枪管系统
        2.1.3 枪机与偏移块能量迁移系统
    2.2 方案设计的指导思想及目标
    2.3 微后坐手枪的总体方案
        2.3.1 枪管
        2.3.2 拉杆
        2.3.3 拉机柄
        2.3.4 枪管座组件
        2.3.5 枪机
        2.3.6 偏移块
        2.3.7 套筒座和套筒
    2.4 本章小结
3 微后坐自动机后坐运动受力分析
    3.1 基本条件假设
    3.2 运动微分方程的建立
    3.3 能量迁移机构之间的传动比k和传动效率η分析
        3.3.1 枪机与枪管之间的传动比k_1和传动效率η_1 分析
        3.3.2 拉杆与偏移块之间的传动比k_2和传动效率η_2 分析
    3.4 枪机在火药燃气压力的作用下后坐运动分析
        3.4.1 前期
        3.4.2 第一时期和第二时期
        3.4.3 后效期
    3.5 本章小结
4 微后坐自动机虚拟样机模型的建立
    4.1 虚拟样机技术的介绍
    4.2 虚拟样机技术的理论基础
        4.2.1 广义坐标
        4.2.2 多刚体动力学方程
        4.2.3 方程的求解方法
    4.3 建立虚拟样机模型的一般步骤
        4.3.1 模型的假设与简化
    4.4 虚拟样机模型的导入
        4.4.1 虚拟样机约束副的定义
        4.4.2 内弹道的计算
        4.4.3 载荷的施加
        4.4.4 虚拟样机模型的初步验证
    4.5 本章小结
5 自动机各参数对微后坐自动机后坐速度的影响
    5.1 微后坐自动机结构参数的初步确定
        5.1.1 方案确定
        5.1.2 枪机 300 g时枪机运动的能量损失
        5.1.3 偏移块轨道槽轮廓曲线方程的初步确定
        5.1.4 枪管外表面螺旋槽曲线导程的确定
        5.1.5 调整在能量迁移机构有效时枪机质量
    5.2 微后坐自动机各参数对自动机运动特性影响
        5.2.1 能量迁移机构对枪机后坐速度的影响分析
        5.2.2 改变自动机参数对自动机运动特性的影响
    5.3 微后坐自动机机构参数的初步匹配
    5.4 本章小结
6 微后坐手枪自动机后坐阻力和枪口垂直跳动量仿真研究
    6.1 仿真分析研究思路及理论
        6.1.1 后坐阻力仿真研究思路
        6.1.2 枪口垂直跳动量仿真研究思路
    6.2 参与对比的手枪后坐阻力仿真模型建立
    6.3 参与后坐阻力对比的手枪虚拟样机仿真结果采集与对比
    6.4 微后坐手枪原理样机握把处后坐阻力仿真结果
        6.4.1 枪机 150 g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 35 mm
        6.4.2 枪机 180 g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 35 mm
        6.4.3 枪机 250 g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 35 mm
        6.4.4 枪机 150 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 35 mm
        6.4.5 枪机 180 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 35 mm
        6.4.6 枪机 250 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 35 mm
        6.4.7 枪机 150 g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 50 mm
        6.4.8 枪机 180 g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 50 mm
        6.4.9 枪机 250g，偏移块曲线方程 1，曲线导程 50 mm
        6.4.10 枪机 150 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 50 mm
        6.4.11 枪机 180 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 50 mm
        6.4.12 枪机 250 g，偏移块曲线方程 6，曲线导程 50 mm
    6.5 微后坐手枪后坐阻力仿真结果分析
    6.6 参与对比的手枪枪口垂直跳动量仿真模型的建立
    6.7 参与枪口垂直跳动量对比的手枪虚拟样机仿真结果采集与对比
    6.8 微后坐手枪原理样机枪口垂直跳动量仿真结果
    6.9 微后坐手枪枪口垂直跳动量仿真结果分析
    6.10 结构参数的确定
    6.11 本章小结
7 总结与研究展望
    7.1 本文总结
    7.2 研究展望
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


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟样机技术手枪射击精度的分析[J]. 魏松波,王刚,廖辉,张小石,任琳.  机械工程与自动化. 2016(01)
[2]弹簧双向工作延迟机构设计与分析[J]. 吴臣,杨臻,徐伏波.  四川兵工学报. 2015(04)
[3]微后坐自动武器的迁移式自动机虚拟样机研究[J]. 袁点,王刚.  计算机仿真. 2014(01)
[4]变革性枪机系统:KRISS Vector系列武器[J]. D boy.  轻兵器. 2013(09)
[5]基于虚拟样机的某型手枪减小后坐力方法[J]. 杨晓玉,王瑞林,李永建,陈锦喜.  机械设计. 2012(03)
[6]走向口径系列化:外贸型Q×4系列手枪[J]. 李良刚,陈华荣,姜黎明.  轻兵器. 2011(20)
[7]基于ADAMS的某榴弹发射器动力学仿真分析[J]. 郑秋,吴永军.  兵工自动化. 2010(07)
[8]模块化枪族发射动力参数匹配关系研究[J]. 冉景禄,王永娟,徐诚.  弹道学报. 2010(02)
[9]AN-94的原理及其实用性思考[J]. Dboy.  现代兵器. 2009(04)
[10]基于ADAMS的自动武器虚拟样机研究[J]. 贾智宏,葛藤,周克栋.  系统仿真学报. 2008(03)

博士论文
[1]21世纪初叶轻武器发展研究[D]. 曾永珠.南京理工大学 1995

硕士论文
[1]某自动榴弹发射器方案设计与仿真研究[D]. 黄兴明.南京理工大学 2009
[2]某轻型步枪关键问题研究[D]. 骆佳光.南京理工大学 2009
[3]某自动步枪建模与仿真分析[D]. 高锋华.南京理工大学 2008



本文编号：3202448