基于FLUENT的某手枪消声器结构设计与分析

发布时间：2021-07-04 19:40

　　手枪在射击时，枪膛内火药急剧燃烧，产生大量高温、高压火药气体，这些火药气体从枪口由内向外高速喷出，在枪口迅速膨胀成膛口冲击波，形成强烈的膛口噪声。这种膛口噪声将严重危害枪械使用人员的生理健康，以及削弱枪械使用时的隐蔽性。如何利用降低噪声的装置来降低噪声、减少噪声污染，被越来越多的科研人员和使用人员所关注。本文用UG NX7.5建立消声器结构模型并装配，进行ANSYS CFX-Mesh网格划分，利用FLUENT软件对不同结构参数的消声器内部流场和声压级进行仿真，将仿真结果进行对比分析，得到影响消声装置消声特性的因素。借助于消声器结构设计原理，结合仿真实验结果，对现有消声器的消声碗结构进行优化，并结合现有工艺和工作条件对消声碗进行试制和射击实验。据定性观察，消声效果明显。此种研究方法可以指导人们有目的的设计各类消声装置，极大的节约了研究成本，对研究具有消声性能的枪口装置是具有现实意义的。仿真结果表明，流场分析能够较好的模拟手枪消声器的内部流场，此种研究方法有待实验的进一步证实。 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外消声器研究现状、发展动态
    1.3 本文的主要研究内容和方法
第二章 膛口噪声源的消声技术
    2.1 枪炮噪声来源及膛口消声器的作用
    2.2 消声器的分类和原理
    2.3 消声器的性能评价
        2.3.1 消声器声学性能
        2.3.2 空气动力性能
        2.3.3 结构性能
    2.4 本章小结
第三章 手枪膛口物理特性分析及后效期曲线
    3.1 手枪膛口气流问题概述
        3.1.1 手枪噪声的频率特性
        3.1.2 初始流场
        3.1.3 火药气体流场
    3.2 手枪内弹道膛压曲线和弹丸速度
        3.2.1 基本假设
        3.2.2 火药几何燃烧规律
        3.2.3 相对量表示的内弹道方程组
        3.2.4 内弹道已知参数
    3.3 后效期弹道数据计算
    3.4 本章小结
第四章 消声器发射流场分析
    4.1 Fluent 软件介绍和流体力学基本理论
        4.1.1 Fluent 软件简介
        4.1.2 流体力学基本理论
    4.2 CFD 基本方程和分析流程
    4.3 流体力学分析模型建立
        4.3.1 控制方程
        4.3.2 建立分析模型与边界条件
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 求解结果
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 消声器结构优化
    5.1 消声器结构优化
        5.1.1 扩张室式消声结构设计计算
        5.1.2 共振式消声结构设计计算
        5.1.3 小孔扩散消声器结构
    5.2 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文的主要研究成果与创新点
    6.2 今后工作展望
附录 内弹道及后效期程序
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]膨胀波火炮后喷装置流场性能分析[J]. 王颖泽,张小兵,袁亚雄.  兵工学报. 2009(05)
[2]后效期弹丸加速过程的数值模拟[J]. 王兵,许厚谦.  弹道学报. 2008(04)
[3]喷孔前置式膨胀波枪炮发射过程数值仿真与分析[J]. 张帆,廖振强,刘国鑫,陈杨.  系统仿真学报. 2008(18)
[4]排气消声器声场的有限元法分析[J]. 戈秀龙,俞自涛.  山东内燃机. 2006(02)
[5]手枪精度射击中的据枪[J]. 陆卫良.  体育世界. 2006(04)
[6]人体动力学模型建立方法的研究[J]. 白士红,李晓雷,张春林.  机械设计与制造. 2004(04)
[7]某火炮膛口流场数值仿真[J]. 乐贵高,马大为,冯勇,施国华,朱忠领,宋晓峰.  兵工学报. 2004(01)
[8]ANSYS在抗性消声器分析中的应用[J]. 王耀前,陆森林.  江苏大学学报(自然科学版). 2003(03)
[9]某自行火炮车体有限元刚强度分析[J]. 余红英,黄晋英,潘宏侠.  华北工学院学报. 2003(02)
[10]膛口装置之三·消声器篇[J]. 王秉义.  轻兵器. 2002(11)

博士论文
[1]大口径机枪动力学特性与射击精度研究[D]. 王瑞林.南京理工大学 2003



本文编号：3265411