【摘要】：為了順應(yīng)工業(yè)智能制造的發(fā)展趨勢,設(shè)計(jì)工作必須快速響應(yīng)產(chǎn)品的需求,因此榴彈的參數(shù)化設(shè)計(jì)與分析一體化勢在必行。文章對榴彈的數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)進(jìn)行了需求分析和方案設(shè)計(jì),開發(fā)了榴彈的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)模塊、基于UG二次開發(fā)的三維參數(shù)化建模模塊、榴彈的發(fā)射載荷計(jì)算與強(qiáng)度分析模塊,編寫了榴彈的飛行穩(wěn)定性計(jì)算程序,集成了用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)彈道計(jì)算、氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算和外彈道計(jì)算功能的現(xiàn)有程序。在此基礎(chǔ)上,形成了基于VR的榴彈數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)。主要研究內(nèi)容如下:(1)對基于VR的榴彈數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)架構(gòu)、功能和運(yùn)行流程等總體方案設(shè)計(jì)。在分析了榴彈設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了榴彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為進(jìn)一步的榴彈三維參數(shù)化建模和結(jié)構(gòu)特征數(shù)計(jì)算提供了參數(shù)化模型數(shù)據(jù)。(2)采用的基于批處理模式的UG二次開發(fā)技術(shù),調(diào)用UG自動(dòng)進(jìn)行建模,實(shí)現(xiàn)了榴彈三維參數(shù)化建模、榴彈模型結(jié)構(gòu)特征數(shù)計(jì)算功能。又利用Visionary Render工業(yè)引擎對三維模型進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)渲染,并以HTC Vive作為硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了榴彈設(shè)計(jì)方案的展示和模型的交互。(3)在總結(jié)了榴彈發(fā)射過程中載荷和應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,集成了內(nèi)彈道計(jì)算程序,并進(jìn)一步開發(fā)了榴彈的載荷計(jì)算與強(qiáng)度分析模塊,實(shí)現(xiàn)了彈體應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算的功能。(4)集成了氣動(dòng)參數(shù)、外彈道計(jì)算程序,實(shí)現(xiàn)了榴彈的氣動(dòng)參數(shù)和外彈道諸元的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了模塊之間的數(shù)據(jù)交互,為編寫的榴彈飛行穩(wěn)定性計(jì)算程序提供了參數(shù),完成飛行穩(wěn)定性計(jì)算。(5)依據(jù)上述研究內(nèi)容,開發(fā)了基于VR的榴彈數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析平臺(tái),運(yùn)行驗(yàn)證了榴彈參數(shù)化設(shè)計(jì)與分析一體化功能。以上研究成果為彈藥的數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)的集成與開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
【圖文】：

圖 3-1 榴彈的基本結(jié)構(gòu)其中， 為口徑，， 為全彈長， r0為彈頭部長， y為圓柱部長， ω為彈尾部長。這尺寸作為基本尺寸決定了整個(gè)榴彈結(jié)構(gòu)布局。 為彈頭部與圓柱部聯(lián)接角， h為彈殼部長度，ρ為彈頭部外圓弧母線半徑， 和 為外圓弧母線的中心標(biāo)準(zhǔn)， ωj為單位截部長度， 為彈尾部的傾斜角。這些尺寸作為輔助尺寸用來表征榴彈的外形特點(diǎn)。此，在確定上述諸尺寸時(shí)，應(yīng)先著眼于基礎(chǔ)尺寸，再確定輔助尺寸。1）全彈長設(shè)計(jì)對于普通銅彈帶旋轉(zhuǎn)榴彈，其最大全長很少超過 5.5 倍口徑。2）彈頭部設(shè)計(jì)目前，大部分榴彈都采用圓弧形母線。當(dāng)榴彈飛行速度小于 500(m s )時(shí)，母線圓柱部界面的聯(lián)接角 可取為 0°，一般來說 不應(yīng)超過 3°，彈頭部尺寸如圖 3-2 所

圖 3-1 榴彈的基本結(jié)構(gòu)， 為全彈長， r0為彈頭部長， y為圓柱部長， ω為決定了整個(gè)榴彈結(jié)構(gòu)布局。 為彈頭部與圓柱部聯(lián)接外圓弧母線半徑， 和 為外圓弧母線的中心標(biāo)準(zhǔn)的傾斜角。這些尺寸作為輔助尺寸用來表征榴彈尺寸時(shí)，應(yīng)先著眼于基礎(chǔ)尺寸，再確定輔助尺寸。帶旋轉(zhuǎn)榴彈，其最大全長很少超過 5.5 倍口徑。彈都采用圓弧形母線。當(dāng)榴彈飛行速度小于 500(角 可取為 0°，一般來說 不應(yīng)超過 3°，彈頭部尺
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TJ410.2

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本文編號(hào)：2630972