内弹道对自动步枪枪管瞬态温场影响计算分析

发布时间：2021-08-29 22:36

　　为了探究在2种不同的内弹道条件下自动步枪连发射击过程中枪管温度场的差异,建立了普通自动步枪身管三维传热模型,通过试验验证了模型的正确性。进行了瞬态温度场仿真计算,得到了"膛压缓和上升内弹道方案"和"膛压快速上升内弹道方案"2种内弹道条件下30发和150发连续射击后枪管温度场与位移场的空间分布及演化情况。计算结果表明:"膛压缓和上升内弹道方案"与"膛压快速上升内弹道方案"相比,瞬态温度和位移上升速率更大。第一个方案除枪管尾部区域略低外,其他大部分区域瞬态温度分布较高,且温度引起位移变形也变大。2种方案的差异在膛口处达到最大值。瞬时高温对内壁产生烧蚀作用,这对枪管寿命和冷热偏不利。因此自动步枪内弹道调整为膛压快速上升内弹道方案对步枪性能提升更有利。 

【文章来源】：弹道学报. 2020,32(04)北大核心CSCD

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【部分图文】：

身管三维网格模型

如图2所示,弹丸在通过内壁时,其后方内壁部分是主要的热交换区,仿真之前采用核心流为二相流的内弹道计算公式[9-12]确定内弹道时期、后效期每个时刻的边界条件,其边界条件如下。在内壁的铬层,传热方式主要为气体强迫对流,边界条件为

如图3所示,其中方案2的最高膛压相比方案1的高,而膛压达到最高点的时刻也更为提前,因此在出膛口时子弹初速也较低膛压高。根据经典内弹道方程计算结果,方案2子弹出膛口的初速较快,火药气体对子弹做的功较多,方案2下火药气体的温度随子弹在膛内的运动而下降的速度较快。其中,大部分时刻方案2的加载温度低于方案1。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]齐射型多管火炮内弹道性能仿真[J]. 肖建光,郑元枫,郭张霞,刘宗超,高跃飞.  兵器装备工程学报. 2017(12)
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硕士论文
[1]某自动步枪冷热枪状态差异分析与研究[D]. 曹帅.南京理工大学 2017
[2]某型坦克炮混合装药内弹道数值计算与安全性分析[D]. 杨超.南京理工大学 2015



本文编号：3371501