狙击步枪弹/枪相互作用问题研究
发布时间：2021-08-02 07:41
狙击步枪作为一种高精度射击武器,不断提升射击精度是其主要设计目标,内弹道结束时刻的弹头初始扰动是影响射击精度的主要原因,初始扰动是弹/枪相互作用的最终结果,其状态与枪、弹参数设计的合理性密切相关。然而现有枪、弹的设计方法已不能作为进一步降低初始扰动、提高狙击步枪射击精度的有效方法,需要开展更深层次的弹/枪相互作用机理研究,关注常规枪械设计中忽略的微小因素,全面分析枪、弹因素对初始扰动的影响,发展狙击步枪弹/枪参数匹配设计方法,为设计与研制高精度狙击步枪提供理论基础。本文采用试验与数值计算相结合的方法,基于非线性有限元理论建立了弹/枪相互作用数值计算模型,重点分析了枪管、弹头结构参数对弹头发射过程的影响,将稳健设计思想应用于弹/枪参数匹配设计方法中,形成了一套可行的狙击步枪弹/枪参数匹配设计理论方法。全文主要工作与内容如下:以某型狙击步枪为研究对象开展了多项性能试验研究,其中包括膛压测试试验、初速测试试验、准静态挤进试验与枪口振动试验研究。采用铜柱测压法与光电靶法获得了狙击步枪最大膛压与初速试验数据;设计了一套辅助挤进试验装置,开展了两种坡膛锥度下的弹头准静态挤进试验,由材料试验机推动弹...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１．１旋入式测压器??２．１．２试验结果与分析??
铜柱测压是研制新型枪械过程中必不可少的环节，具有测试效率高、测压方??法简便等优点，是一种常用的膛压测试方法ＰＤ１。对于枪械及小口径火炮等身管武器通常??采用旋入式测压器，如图２丄１所示。测压时，将测压器旋入待测压枪管么上，发射时??膛压通过测压油与活塞向铜柱传递压力，根据铜柱形变量计算最大膛压值，每颗铜柱仅??能测量一次膛压。??Ｉ??——摇杆??￣￣：?、?一?本体??［Ｉ．?－１Ｐ１口、??Ｂ１。?＾?—圓一妻同柱??谬??图２．１．１旋入式测压器??２．１．２试验结果与分析??铜柱测压试验值如表２丄１所示，表中所测最大膛压值中，最大膛压值范围为??２９０ＭＰａ？３２０ＭＰａ，平均值为３０２．６ＭＰａ，膛压极限值相对平均值偏差范围为－４．２％？??５．８〇／〇。??９??
准静态挤进试验是应用较为广泛的挤进过程研究方法。本节态挤进试验，使用材料试验机推动狙击弹头挤进坡膛，研究不同坡影响。??条件??过坡膛而完全进入线膛之后即完成挤进，因此无需推动弹头走完则其刚性变差，容易发生弯曲。试验取两根截短的沮击步枪枪管，７５ｍｍ，包括部分弹膛结构、完整的坡膛结构及部分线膛结构，如图膛内的轴向运动距离约６０ｍｉｎ，实际轴向运动距离因坡膛锥度不同头为同一批次生产，结构参数相同，如图２．３．２所示。??一套试验装置用于辅助挤进试验，试验装置由定也轴套、支撑轴套置各部件如图２．３．３？图２．３．５所示，辅助试验装置与枪管的半剖王所示，采用ＣＭＴ５１０５材料试验机提供挤进动力，并由其内置的力传最后由专用ＰＣ机处理后记录挤进阻力，压头推进速度为１５ｍｍ／ｍ实物图如图２．３．７所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Johnson-Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟[J]. 王鹏,杨国来,葛建立,孙全兆,梁传建. 弹道学报. 2015(02)
[2]多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响[J]. 王加刚,余永刚,郭飞,周良梁. 弹道学报. 2015(02)
[3]基于ABAQUS弹丸挤进坡膛过程的有限元分析[J]. 李强,吴宝双,申玉波,李昭. 机械设计. 2015(04)
[4]基于有限元与光滑粒子耦合的弹丸挤进过程分析[J]. 马明迪,崔万善,曾志银,宁变芳,鲁玉祥. 振动与冲击. 2015(06)
[5]某大口径榴弹炮弹带挤进过程数值模拟研究[J]. 孙全兆,杨国来,王鹏,葛建立,谢润. 兵工学报. 2015(02)
[6]狙击步枪弹准静态弹头挤进力研究[J]. 刘国庆,徐诚. 兵工学报. 2014(10)
[7]虚拟体在弹炮耦合系统动力学模型中的应用[J]. 陈世业,王良明,史伟. 振动与冲击. 2013(24)
[8]考虑弹丸与身管轴向运动耦合的火炮系统时变动力学分析[J]. 张志新,胡振东. 振动与冲击. 2013(20)
[9]弹性身管的弹炮耦合问题研究[J]. 郭保全,刘佳. 机械强度. 2013(03)
[10]膛压作用下舰炮身管固液耦合瞬态响应分析[J]. 于存贵,李文兵. 南京理工大学学报. 2012(02)
博士论文
[1]自行火炮弹炮多体发射系统动力学仿真研究[D]. 陈世业.南京理工大学 2013
[2]移动质量激励梁振动主动控制研究[D]. 胡红生.南京理工大学 2005
[3]自行火炮行动系统疲劳断裂可靠性分析与仿真研究[D]. 易当祥.西北工业大学 2005
[4]面向飞航导弹的多学科稳健优化设计方法及应用[D]. 陈建江.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于SPH方法的弹丸侵彻问题的数值模拟[D]. 高艳.长安大学 2014
[2]弹丸挤进过程研究[D]. 蒋泽一.中北大学 2014
[3]高速冲击挤进问题的瞬态有限元分析[D]. 李宣荣.西安工业大学 2014
[4]速射武器身管的疲劳寿命可靠性研究及退化分析[D]. 郑肖建.南京理工大学 2014
[5]某火炮结构参数灵敏度分析与优化研究[D]. 张俊飞.南京理工大学 2014
[6]一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟[D]. 赵重阳.中北大学 2013
[7]基于弹炮耦合的火炮非线性动态特性分析与研究[D]. 林秉奇.南京理工大学 2013
[8]身管NURBS几何表征及同几何接触算法研究[D]. 李丽忠.南京理工大学 2013
[9]末制导炮弹与火炮身管相互耦合机理及适配性技术[D]. 张振辉.南京理工大学 2013
[10]某型大口径反器材步枪方案设计与分析[D]. 刘恩锦.南京理工大学 2012
本文编号：3317174
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１．１旋入式测压器??２．１．２试验结果与分析??
铜柱测压是研制新型枪械过程中必不可少的环节，具有测试效率高、测压方??法简便等优点，是一种常用的膛压测试方法ＰＤ１。对于枪械及小口径火炮等身管武器通常??采用旋入式测压器，如图２丄１所示。测压时，将测压器旋入待测压枪管么上，发射时??膛压通过测压油与活塞向铜柱传递压力，根据铜柱形变量计算最大膛压值，每颗铜柱仅??能测量一次膛压。??Ｉ??——摇杆??￣￣：?、?一?本体??［Ｉ．?－１Ｐ１口、??Ｂ１。?＾?—圓一妻同柱??谬??图２．１．１旋入式测压器??２．１．２试验结果与分析??铜柱测压试验值如表２丄１所示，表中所测最大膛压值中，最大膛压值范围为??２９０ＭＰａ？３２０ＭＰａ，平均值为３０２．６ＭＰａ，膛压极限值相对平均值偏差范围为－４．２％？??５．８〇／〇。??９??
准静态挤进试验是应用较为广泛的挤进过程研究方法。本节态挤进试验，使用材料试验机推动狙击弹头挤进坡膛，研究不同坡影响。??条件??过坡膛而完全进入线膛之后即完成挤进，因此无需推动弹头走完则其刚性变差，容易发生弯曲。试验取两根截短的沮击步枪枪管，７５ｍｍ，包括部分弹膛结构、完整的坡膛结构及部分线膛结构，如图膛内的轴向运动距离约６０ｍｉｎ，实际轴向运动距离因坡膛锥度不同头为同一批次生产，结构参数相同，如图２．３．２所示。??一套试验装置用于辅助挤进试验，试验装置由定也轴套、支撑轴套置各部件如图２．３．３？图２．３．５所示，辅助试验装置与枪管的半剖王所示，采用ＣＭＴ５１０５材料试验机提供挤进动力，并由其内置的力传最后由专用ＰＣ机处理后记录挤进阻力，压头推进速度为１５ｍｍ／ｍ实物图如图２．３．７所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Johnson-Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟[J]. 王鹏,杨国来,葛建立,孙全兆,梁传建. 弹道学报. 2015(02)
[2]多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响[J]. 王加刚,余永刚,郭飞,周良梁. 弹道学报. 2015(02)
[3]基于ABAQUS弹丸挤进坡膛过程的有限元分析[J]. 李强,吴宝双,申玉波,李昭. 机械设计. 2015(04)
[4]基于有限元与光滑粒子耦合的弹丸挤进过程分析[J]. 马明迪,崔万善,曾志银,宁变芳,鲁玉祥. 振动与冲击. 2015(06)
[5]某大口径榴弹炮弹带挤进过程数值模拟研究[J]. 孙全兆,杨国来,王鹏,葛建立,谢润. 兵工学报. 2015(02)
[6]狙击步枪弹准静态弹头挤进力研究[J]. 刘国庆,徐诚. 兵工学报. 2014(10)
[7]虚拟体在弹炮耦合系统动力学模型中的应用[J]. 陈世业,王良明,史伟. 振动与冲击. 2013(24)
[8]考虑弹丸与身管轴向运动耦合的火炮系统时变动力学分析[J]. 张志新,胡振东. 振动与冲击. 2013(20)
[9]弹性身管的弹炮耦合问题研究[J]. 郭保全,刘佳. 机械强度. 2013(03)
[10]膛压作用下舰炮身管固液耦合瞬态响应分析[J]. 于存贵,李文兵. 南京理工大学学报. 2012(02)
博士论文
[1]自行火炮弹炮多体发射系统动力学仿真研究[D]. 陈世业.南京理工大学 2013
[2]移动质量激励梁振动主动控制研究[D]. 胡红生.南京理工大学 2005
[3]自行火炮行动系统疲劳断裂可靠性分析与仿真研究[D]. 易当祥.西北工业大学 2005
[4]面向飞航导弹的多学科稳健优化设计方法及应用[D]. 陈建江.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于SPH方法的弹丸侵彻问题的数值模拟[D]. 高艳.长安大学 2014
[2]弹丸挤进过程研究[D]. 蒋泽一.中北大学 2014
[3]高速冲击挤进问题的瞬态有限元分析[D]. 李宣荣.西安工业大学 2014
[4]速射武器身管的疲劳寿命可靠性研究及退化分析[D]. 郑肖建.南京理工大学 2014
[5]某火炮结构参数灵敏度分析与优化研究[D]. 张俊飞.南京理工大学 2014
[6]一种新型动能弹侵彻钢筋混泥土数值模拟[D]. 赵重阳.中北大学 2013
[7]基于弹炮耦合的火炮非线性动态特性分析与研究[D]. 林秉奇.南京理工大学 2013
[8]身管NURBS几何表征及同几何接触算法研究[D]. 李丽忠.南京理工大学 2013
[9]末制导炮弹与火炮身管相互耦合机理及适配性技术[D]. 张振辉.南京理工大学 2013
[10]某型大口径反器材步枪方案设计与分析[D]. 刘恩锦.南京理工大学 2012
本文编号：3317174
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