内膛损伤枪管膛口扰动参数研究

发布时间：2021-07-25 21:32

　　为分析枪管内膛损伤导致射击精度下降、椭圆弹孔率上升进而导致枪管寿终的问题,基于系统的某12. 7 mm机枪枪管寿命试验,建立无损伤枪管、寿命中前期枪管、寿命中期枪管及寿终枪管4个寿命阶段枪管内弹道过程的弹枪热力耦合模型。采用均匀设计方法安排弹药随机因素影响下的弹头内弹道过程仿真实验,获得不同内膛损伤程度的枪管膛口扰动状态随弹药参数变化的响应值,仿真计算结果与试验数据吻合较好。利用基于3次B样条曲线的偏最小二乘回归建模方法对传统均匀设计响应面法进行改进,获得以弹药参数为自变量的弹头膛口扰动响应面方程及枪管在不同寿命阶段时弹药随机因素对弹头出膛时初始扰动状态的影响规律。仿真实验及数据分析结果表明:各弹药参数对不同寿命阶段的枪管膛口扰动量贡献度均不相同;为降低寿命末期枪管的弹头膛口扰动,应尽量减少弹头的质量偏心,在合理范围内适当减少弹头壳初始屈服应力,并取适中的弹头壳圆柱部直径和装药量。 

【文章来源】：兵工学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

内膛损伤形式

由于均匀设计法不具有正交设计法的整齐可比性，要研究各弹药因素对弹头膛口扰动状态的影响程度差异，还需要对仿真实验结果进行回归分析。本文分别采用传统二次拟线性回归模型和基于样条变换的偏最小二乘回归模型对仿真实验结果进行回归分析，同时针对可能出现的某个弹药因素对某些膛口扰动参数有显著影响，而又对其他膛口扰动参数没有显著影响的现象，导致难以综合评价其对膛口扰动影响大小的现象，基于吴宏[15]提出的起始扰动综合量概念，将上述4个主要的膛口扰动参数均纳入其中，建立了新的膛口扰动综合量参数Rd，以综合考虑上述各因素对膛口扰动的影响，其表达式如(15)式所示:图3 膛口扰动标准差随射弹数变化趋势

图2 膛口扰动均值随射弹数变化趋势式中:ny为因变量数;yj为因变量向量;min yj表示取yj向量中的最小值，这里取最小值而不取均值，可以避免正值与负值的相互抵消;σj为yj的标准差。由(15)式可以看出，Rd综合考虑了膛口各扰动参数，任一膛口扰动值的增加均会引起Rd的增加，因此可以用Rd来表征膛口扰动的大小。

【参考文献】：
期刊论文
[1]内膛损伤枪管对内弹道性能和弹头出膛状态的影响研究[J]. 沈超,周克栋,陆野,乔自平.  兵工学报. 2019(04)
[2]基于蒙特卡罗法的轻气炮射击精度评估[J]. 张治彬,李新洪,安继萍.  空间控制技术与应用. 2019(01)
[3]基于改进均匀设计响应面的桥梁地震易损性分析[J]. 李辉辉,李立峰.  振动与冲击. 2018(22)
[4]面向火炮射击密集度的随机因素稳健设计[J]. 王丽群,杨国来,刘俊民,葛建立.  兵工学报. 2016(11)
[5]大口径机枪枪管失效规律研究[J]. 乔自平,李峻松,薛钧.  兵工学报. 2015(12)
[6]基于响应面的新型索拱桥非线性索力优化[J]. 胡常福,李辉辉,任伟新,上官兴.  中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[7]偏最小二乘回归在响应面法可靠度分析中的应用[J]. 赵威,王伟.  工程力学. 2013(02)
[8]结构可靠度分析的均匀设计响应面法[J]. 吕大刚,贾明明,李刚.  工程力学. 2011(07)
[9]均匀设计──一种试验设计方法[J]. 王元.  科技导报. 1994(05)

博士论文
[1]弹丸膛内外运动及其对射击精度影响研究[D]. 吴宏.南京理工大学 2002



本文编号：3302817