火炮开闩方向改变时的有关力学问题研究
发布时间：2021-11-04 09:47
大多数传统立楔式炮闩采用的是向下开闩的设计，闩体相对于炮尾向下方运动，因此必须预留一定空间供炮闩运动。当把该结构运用到舰炮上时，根据任务要求，由于要在炮尾下方布置自动供输弹系统和俯仰系统，向下运动的炮闩可能会与这些系统产生冲突，不利于实现大仰角、紧凑结构的设计要求。为了满足舰炮系统的结构要求，最简便的方案是将向下开闩的炮尾结构整体翻转，让闩体向上开启，避免对炮尾下方结构产生影响。然而改变开闩方向后，火炮的开闩和抽壳特性会产生一系列未知的改变。本课题研究的目的在于分析大口径火炮开闩方向改变后，与开闩、抽筒过程相关运动规律的改变情况。得到的结果将为火炮设计时选取开闩方向提供一定的参考，也有助于类似结构的设计工作。本研究针对大口径舰炮，从理论计算、多刚动力学仿真、有限元仿真三个角度进行研究。首先利用弹塑性理论和有限元方法计算出火炮的抽筒阻力，再在三维软件Pro/E中建立火炮后坐部分的模型，将建立好的模型导入多刚体动力学软件ADAMS中，通过合理简化、添加运动副、添加接触等方法建立火炮复进过程的虚拟样机，并对比分析不同开闩方向的火炮复进抽筒相关特性，最后利用有限元软件ABAQUS计算两种开闩方...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
楔式炮闩
1 研究的背景和意义火炮是指口径在 20mm 以上（含 20mm）的，以发射药为能源进行弹丸发射的身管类器。火炮曾被誉为“战争之神”，自诞生以来，火炮以其巨大的杀伤力、低廉的价格远射程，得到了广泛的运用。其可以射击地面、水上和空中目标，有效杀伤敌方防御事和有生力量。小口径火炮常采用自动炮闩，可以利用火药气体的能量自动实现填装击发，有较高的射速。大口径火炮常采用半自动炮闩，每次发射完炮弹后需要人工填（或是专门的装弹机构负责填装）和击发[1]。炮尾的的重要组成部分之一就是炮闩，它包括了关闩、闭锁、击发、抽筒、保险等构，它起到的作用主要有：闭锁、开锁开闩、抽出药筒和击发底火等。炮闩工作质量好坏会对抽壳过程的可靠性、闭锁机构的有效性和后续炮弹的进膛的平顺性产生重要响，可以说炮闩的运动特性决定了火炮的性能[2]。现代大口径火炮的炮闩通常分为两，一种是如图 1.1 所示的楔式炮闩，另一种是如图 1.2 所示的螺式炮闩。
中北大学学位论文为火炮的一类，是舰船上不可缺少的武器，其炮闩核心的结构特基本一致的，也常采用立楔式炮闩的结构设计，但同时舰炮具有、射速高等区别于地面火炮的特点。随着科技的进步，新的火药舰炮威力有了质的提高。例如 2013 年末，美国 DDG1000 护卫舰配备的 AGS（先进火炮系统）引起了世界范围的注意，如图 1.3新拉回到了舰艇武器设计者的视线范围内。该火炮口径 155mm，进行连续射击，借助于新型增程制导弹药，该炮能够有效攻击 1速达到 12 发/分钟。AGS 的问世，在世界范围内重新掀起了大口，各主要军事强国均加大了类似舰炮的研发力度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]火炮炮闩抽筒子结构优化设计[J]. 张建,唐文献,徐省省,彭松江,张攀. 兵工学报. 2012(06)
[2]有限元网格剖分与网格质量判定指标[J]. 李海峰,吴冀川,刘建波,梁宇兵. 中国机械工程. 2012(03)
[3]某型炮闩系统关重件可靠性强化试验仿真研究[J]. 杨艳峰,郑坚,狄长春,贾立军. 火炮发射与控制学报. 2011(04)
[4]多体系统动力学研究进展[J]. 戎保,芮筱亭,王国平,杨富锋. 振动与冲击. 2011(07)
[5]ABAQUS接触问题浅析[J]. 宫龙颖. 中国煤炭. 2009(07)
[6]某型榴弹发射器自动机动力学仿真[J]. 武俊明,姚养无. 火炮发射与控制学报. 2009(02)
[7]应用ABAQUS求解赫兹接触问题[J]. 朱子宏,魏宪军. 机械. 2009(03)
[8]多体系统动力学仿真中的接触碰撞模型分析[J]. 安雪斌,潘尚峰. 计算机仿真. 2008(10)
[9]舰炮系统概念设计技巧[J]. 陈文仁. 现代舰船. 2008(09)
[10]轴类零件的可靠性分析方法[J]. 吕文阁,李劲,张林海,袁清珂,骆少明. 机床与液压. 2007(09)
硕士论文
[1]中口径舰炮供弹系统的设计及仿真分析[D]. 杨红燕.哈尔滨工程大学 2009
[2]某舰炮非线性有限元动力学分析[D]. 徐宝.南京理工大学 2007
[3]炮塔结构动力学非线性有限元分析[D]. 李刚.南京理工大学 2006
[4]某牵引火炮非线性有限元结构动力学分析[D]. 王虎.南京理工大学 2005
[5]火炮抽壳系统的动态弹塑性分析[D]. 卓晓琪.南京理工大学 2002
本文编号：3475494
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
楔式炮闩
1 研究的背景和意义火炮是指口径在 20mm 以上（含 20mm）的，以发射药为能源进行弹丸发射的身管类器。火炮曾被誉为“战争之神”，自诞生以来，火炮以其巨大的杀伤力、低廉的价格远射程，得到了广泛的运用。其可以射击地面、水上和空中目标，有效杀伤敌方防御事和有生力量。小口径火炮常采用自动炮闩，可以利用火药气体的能量自动实现填装击发，有较高的射速。大口径火炮常采用半自动炮闩，每次发射完炮弹后需要人工填（或是专门的装弹机构负责填装）和击发[1]。炮尾的的重要组成部分之一就是炮闩，它包括了关闩、闭锁、击发、抽筒、保险等构，它起到的作用主要有：闭锁、开锁开闩、抽出药筒和击发底火等。炮闩工作质量好坏会对抽壳过程的可靠性、闭锁机构的有效性和后续炮弹的进膛的平顺性产生重要响，可以说炮闩的运动特性决定了火炮的性能[2]。现代大口径火炮的炮闩通常分为两，一种是如图 1.1 所示的楔式炮闩，另一种是如图 1.2 所示的螺式炮闩。
中北大学学位论文为火炮的一类，是舰船上不可缺少的武器，其炮闩核心的结构特基本一致的，也常采用立楔式炮闩的结构设计，但同时舰炮具有、射速高等区别于地面火炮的特点。随着科技的进步，新的火药舰炮威力有了质的提高。例如 2013 年末，美国 DDG1000 护卫舰配备的 AGS（先进火炮系统）引起了世界范围的注意，如图 1.3新拉回到了舰艇武器设计者的视线范围内。该火炮口径 155mm，进行连续射击，借助于新型增程制导弹药，该炮能够有效攻击 1速达到 12 发/分钟。AGS 的问世，在世界范围内重新掀起了大口，各主要军事强国均加大了类似舰炮的研发力度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]火炮炮闩抽筒子结构优化设计[J]. 张建,唐文献,徐省省,彭松江,张攀. 兵工学报. 2012(06)
[2]有限元网格剖分与网格质量判定指标[J]. 李海峰,吴冀川,刘建波,梁宇兵. 中国机械工程. 2012(03)
[3]某型炮闩系统关重件可靠性强化试验仿真研究[J]. 杨艳峰,郑坚,狄长春,贾立军. 火炮发射与控制学报. 2011(04)
[4]多体系统动力学研究进展[J]. 戎保,芮筱亭,王国平,杨富锋. 振动与冲击. 2011(07)
[5]ABAQUS接触问题浅析[J]. 宫龙颖. 中国煤炭. 2009(07)
[6]某型榴弹发射器自动机动力学仿真[J]. 武俊明,姚养无. 火炮发射与控制学报. 2009(02)
[7]应用ABAQUS求解赫兹接触问题[J]. 朱子宏,魏宪军. 机械. 2009(03)
[8]多体系统动力学仿真中的接触碰撞模型分析[J]. 安雪斌,潘尚峰. 计算机仿真. 2008(10)
[9]舰炮系统概念设计技巧[J]. 陈文仁. 现代舰船. 2008(09)
[10]轴类零件的可靠性分析方法[J]. 吕文阁,李劲,张林海,袁清珂,骆少明. 机床与液压. 2007(09)
硕士论文
[1]中口径舰炮供弹系统的设计及仿真分析[D]. 杨红燕.哈尔滨工程大学 2009
[2]某舰炮非线性有限元动力学分析[D]. 徐宝.南京理工大学 2007
[3]炮塔结构动力学非线性有限元分析[D]. 李刚.南京理工大学 2006
[4]某牵引火炮非线性有限元结构动力学分析[D]. 王虎.南京理工大学 2005
[5]火炮抽壳系统的动态弹塑性分析[D]. 卓晓琪.南京理工大学 2002
本文编号：3475494
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