迫击炮新型瞄准系统安装托架结构模态与强度分析
发布时间：2021-07-02 09:28
针对迫击炮武器系统信息化改型需求,设计了某新型机电一体化瞄准系统。安装托架为瞄准系统与炮有效联接的过渡件,其结构设计合理性直接影响瞄准系统工作稳定性。基于有限元法建立了实际安装托架结构的力学模型,并对其进行了模态及刚强度分析。设计并建立了新型瞄准系统的三维实体模型,开展实弹射击试验,以实测瞄准系统安装部位的冲击加速度作为有限元分析的输入载荷,对结构进行合理简化后导入有限元分析软件中进行结构模态及刚强度分析计算。通过对安装托架仿真计算校核,指导现有结构改型设计,从而有效避免因安装托架损伤引起的瞄准系统失效发生。
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(09)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
某型迫击炮构成及新型瞄准系统
缱臃⒖叵浜透?低视镜瞄准装置等，安装托架对于电子发控箱和高低视镜瞄准装置来说属于支撑部件，在有限元计算中，可将电子发控箱和高低视镜瞄准器简化为整体刚度和质量属性对安装托架进行有限元计算。电子发控箱和高低视镜瞄准装置的几何外形对安装托架的变形及受力影响不大，将其统一简化为一质量点耦合连接到安装托架上。对于重点考察的安装托架，基于其受力情况及简化网格划分，对安装托架结构进行了合理简化。车架结构中的一些小尺寸结构，如小孔、开口等，作忽略处理［9］。经过预处理后的安装架几何模型如图3所示。3.2单元类型及网格划分将简化后的实体模型导入有限元软件进行网格划分［10］，简化后的安装托架外形较为规则，因此，采用四面体实体单元进行网格剖分，实体单元类型为二次四面体单元C3D10，单元平均尺寸为2mm，同时对重点考察的区域、圆角位置等进行进一步细化，提升计算精度。为了简化计算，将电子发控箱和视镜高低瞄准装置简化为质量点耦合到安装托架。如图4所示为耦合质量点后的有限元计算模型。图5为整体模型进行网格划分后的有限元网络模型。图4安装架整体有限元计算模型示意图图5安装托架整体有限元网格计算模型图3.3材料参数该型迫击炮针对原型炮系统笨重、单兵携行不便等缺点，要求各单体设计时需考虑重量轻、强度高、刚性好、抗腐蚀性强等新型材料的使用，以有效降低全炮重量。新型机电一体化瞄准系统在结构设计时充分考虑了不同材料的设计应用，本文安装托架主要需考核高强铝合金、镁铝合金等2型材料的设计需求，通过对安装托架开展有限元仿真计算，以比选最优设计材料，下页表1为两型材料的力学参数。以材料的抗拉强度极限为最大应力的评估上图3安装托架几何模型寇海军，等：迫
窕?郑?园沧巴屑?结构进行了合理简化。车架结构中的一些小尺寸结构，如小孔、开口等，作忽略处理［9］。经过预处理后的安装架几何模型如图3所示。3.2单元类型及网格划分将简化后的实体模型导入有限元软件进行网格划分［10］，简化后的安装托架外形较为规则，因此，采用四面体实体单元进行网格剖分，实体单元类型为二次四面体单元C3D10，单元平均尺寸为2mm，同时对重点考察的区域、圆角位置等进行进一步细化，提升计算精度。为了简化计算，将电子发控箱和视镜高低瞄准装置简化为质量点耦合到安装托架。如图4所示为耦合质量点后的有限元计算模型。图5为整体模型进行网格划分后的有限元网络模型。图4安装架整体有限元计算模型示意图图5安装托架整体有限元网格计算模型图3.3材料参数该型迫击炮针对原型炮系统笨重、单兵携行不便等缺点，要求各单体设计时需考虑重量轻、强度高、刚性好、抗腐蚀性强等新型材料的使用，以有效降低全炮重量。新型机电一体化瞄准系统在结构设计时充分考虑了不同材料的设计应用，本文安装托架主要需考核高强铝合金、镁铝合金等2型材料的设计需求，通过对安装托架开展有限元仿真计算，以比选最优设计材料，下页表1为两型材料的力学参数。以材料的抗拉强度极限为最大应力的评估上图3安装托架几何模型寇海军，等：迫击炮新型瞄准系统安装托架结构模态与强度分析·163·1689
【参考文献】：
期刊论文
[1]某车载速射迫击炮上架有限元模态分析[J]. 胡涛,王瑞林,张军挪. 兵工自动化. 2019(03)
[2]基于ABAQUS的某车载迫击炮车架结构有限元分析[J]. 陶齐冈,何永,赵威,宋焦. 兵工自动化. 2013(10)
[3]迫击炮的过去、现在和未来[J]. 张自廉,赵志合. 国防科技. 2005(11)
[4]某型迫击炮瞄具强度分析[J]. 高波,高飞. 火炮发射与控制学报. 2004(03)
[5]轻武器及其未来发展趋势[J]. 王瑞林,舒正平,范文奇. 军械工程学院学报. 2000 (01)
硕士论文
[1]迫击炮座钣的结构优化与轻量化设计[D]. 王鹏翔.中北大学 2017
本文编号：3260210
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(09)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
某型迫击炮构成及新型瞄准系统
缱臃⒖叵浜透?低视镜瞄准装置等，安装托架对于电子发控箱和高低视镜瞄准装置来说属于支撑部件，在有限元计算中，可将电子发控箱和高低视镜瞄准器简化为整体刚度和质量属性对安装托架进行有限元计算。电子发控箱和高低视镜瞄准装置的几何外形对安装托架的变形及受力影响不大，将其统一简化为一质量点耦合连接到安装托架上。对于重点考察的安装托架，基于其受力情况及简化网格划分，对安装托架结构进行了合理简化。车架结构中的一些小尺寸结构，如小孔、开口等，作忽略处理［9］。经过预处理后的安装架几何模型如图3所示。3.2单元类型及网格划分将简化后的实体模型导入有限元软件进行网格划分［10］，简化后的安装托架外形较为规则，因此，采用四面体实体单元进行网格剖分，实体单元类型为二次四面体单元C3D10，单元平均尺寸为2mm，同时对重点考察的区域、圆角位置等进行进一步细化，提升计算精度。为了简化计算，将电子发控箱和视镜高低瞄准装置简化为质量点耦合到安装托架。如图4所示为耦合质量点后的有限元计算模型。图5为整体模型进行网格划分后的有限元网络模型。图4安装架整体有限元计算模型示意图图5安装托架整体有限元网格计算模型图3.3材料参数该型迫击炮针对原型炮系统笨重、单兵携行不便等缺点，要求各单体设计时需考虑重量轻、强度高、刚性好、抗腐蚀性强等新型材料的使用，以有效降低全炮重量。新型机电一体化瞄准系统在结构设计时充分考虑了不同材料的设计应用，本文安装托架主要需考核高强铝合金、镁铝合金等2型材料的设计需求，通过对安装托架开展有限元仿真计算，以比选最优设计材料，下页表1为两型材料的力学参数。以材料的抗拉强度极限为最大应力的评估上图3安装托架几何模型寇海军，等：迫
窕?郑?园沧巴屑?结构进行了合理简化。车架结构中的一些小尺寸结构，如小孔、开口等，作忽略处理［9］。经过预处理后的安装架几何模型如图3所示。3.2单元类型及网格划分将简化后的实体模型导入有限元软件进行网格划分［10］，简化后的安装托架外形较为规则，因此，采用四面体实体单元进行网格剖分，实体单元类型为二次四面体单元C3D10，单元平均尺寸为2mm，同时对重点考察的区域、圆角位置等进行进一步细化，提升计算精度。为了简化计算，将电子发控箱和视镜高低瞄准装置简化为质量点耦合到安装托架。如图4所示为耦合质量点后的有限元计算模型。图5为整体模型进行网格划分后的有限元网络模型。图4安装架整体有限元计算模型示意图图5安装托架整体有限元网格计算模型图3.3材料参数该型迫击炮针对原型炮系统笨重、单兵携行不便等缺点，要求各单体设计时需考虑重量轻、强度高、刚性好、抗腐蚀性强等新型材料的使用，以有效降低全炮重量。新型机电一体化瞄准系统在结构设计时充分考虑了不同材料的设计应用，本文安装托架主要需考核高强铝合金、镁铝合金等2型材料的设计需求，通过对安装托架开展有限元仿真计算，以比选最优设计材料，下页表1为两型材料的力学参数。以材料的抗拉强度极限为最大应力的评估上图3安装托架几何模型寇海军，等：迫击炮新型瞄准系统安装托架结构模态与强度分析·163·1689
【参考文献】：
期刊论文
[1]某车载速射迫击炮上架有限元模态分析[J]. 胡涛,王瑞林,张军挪. 兵工自动化. 2019(03)
[2]基于ABAQUS的某车载迫击炮车架结构有限元分析[J]. 陶齐冈,何永,赵威,宋焦. 兵工自动化. 2013(10)
[3]迫击炮的过去、现在和未来[J]. 张自廉,赵志合. 国防科技. 2005(11)
[4]某型迫击炮瞄具强度分析[J]. 高波,高飞. 火炮发射与控制学报. 2004(03)
[5]轻武器及其未来发展趋势[J]. 王瑞林,舒正平,范文奇. 军械工程学院学报. 2000 (01)
硕士论文
[1]迫击炮座钣的结构优化与轻量化设计[D]. 王鹏翔.中北大学 2017
本文编号：3260210
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3260210.html
