射击温度场对枪/弹相互作用及射击精度影响研究

发布时间：2023-04-22 21:34

　　步枪、机枪、狙击步枪是轻武器装备体系中重要的骨干武器,提高其的射击精度一直是世界各国的研究重点。提高射击精度是一个复杂的系统工程,影响因素非常多,涉及到理论基础、检测试验基础、制造水平等等。针对我国制式枪械因射击过程中枪管温度过高而导致射击精度急剧下降的问题,对枪/弹在多温度场下的相互作用进行耦合仿真分析。根据两相流内弹道学及经典内弹道学的理论基础,以某小口径步枪弹的结构数据及不同枪管内膛结构为研究对象,推导该型弹丸挤进膛线过程中的轴向挤进阻力计算公式,为后续仿真分析及实验验证提供了理论基础。对枪/弹匹配过程进行简化处理,建立包括弹丸在不同状态下的挤进膛线过程、内弹道时期弹丸与枪管内膛之间的相互作用以及弹丸在膛内的运动过程的仿真计算模型。同时对射弹150发全枪管温度场进行温升过程计算分析,以此为基础对热枪状态下的枪/弹相互作用进行仿真分析。基于三维建模软件Solidworks和有限元仿真分析Abaqus,着重研究了Solidworks与Abaqus的协同仿真技术以实现参数建模和传递,之后在Abaqus中对分析模型进行试验验证技术的计算分析。同时,采用多物理场耦合分析的方法对整个内弹道过...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究目的与意义
        1.1.1 枪械射击精度是世界各国追求的性能
        1.1.2 热偏热散问题越来越突出,急需开展深入研究
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状[7-13]
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外对比
    1.3 本文研究的主要内容
2 ABAQUS软件建立弹枪相互作用模型
    2.1 分析流程
    2.2 网格类型的选择
    2.3 建模与网格划分
    2.4 载荷的施加与求解器的选择[32-34]
    2.5 本章小结
3 弹丸挤进及传热学相关理论
    3.1 弹丸挤进过程数学模型建立
        3.1.1 基本假设
        3.1.2 挤进力数学模型
    3.2 传热模型的建立[36-39]
        3.2.1 热传导
        3.2.2 热对流
        3.2.3 热辐射
    3.3 二维单向传热分析模型[41-43]
    3.4 理想摩擦模型建立[44-49]
        3.4.1 基本假设
        3.4.2 两相对运动触温度分析
        3.4.3 变形接触下的摩擦热
        3.4.4 磨损量分析计算
    3.5 本章小结
4 仿真结果分析
    4.1 冷枪状态下枪/弹相互作用
        4.1.1 弹丸挤进过程
        4.1.2 挤进阻力的确定
        4.1.3 挤进过程磨损分析
        4.1.4 内弹道过程仿真分析
        4.1.5 冷枪状态下枪管弯曲
    4.2 步枪温升过程仿真分析
        4.2.1 基本假定
        4.2.2 内边界条件的确定
        4.2.3 材料基本设置
        4.2.4 枪管温度场仿真分析
        4.2.5 枪管不同位置塑性变形分析
    4.3 热枪状态下枪/弹相互作用
        4.3.1 弹丸挤进过程
        4.3.2 热枪状态下挤进阻力的确定
        4.3.3 热枪状态下挤进过程磨损分析
        4.3.4 热枪状态下内弹道过程仿真分析
    4.4 本章小结
5 枪/弹性能试验
    5.1 弹丸结构与被甲材料特性
    5.2 试验方案
    5.3 试验结果
        5.3.1 冷枪状态下精度试验
        5.3.2 热散温升射击试验
        5.3.3 热枪状态下精度试验
        5.3.4 枪管内膛测量
    5.4 结果分析与讨论
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3798436