【摘要】：本文以某預研項目為背景,以某水下炮為研究對象,針對其在水下工作時的內彈道數(shù)值仿真、彈前激波特性、彈前高壓氣體出炮口與水相互作用形成的氣液兩相流炮口流場的仿真分析、火藥燃氣出炮口形成的氣液兩相流仿真分析、密封機構設計及其運動學和動力學分析以及對關鍵零部件的剛強度分析等方面展開了研究。論文首先分析建立加裝炮口密封裝置的水下炮內彈道數(shù)學模型,并根據(jù)自動機裝藥特性通過MATLAB編程對內彈道進行數(shù)值仿真得到彈丸的速度曲線和膛壓曲線。其次運用計算流體動力學理論,在Fluent流場仿真軟件中建立流場仿真模型,對彈前激波的形成及發(fā)展、彈前高壓氣體與水的相互作用的氣液兩相流的炮口流場的形成及發(fā)展、剩余火藥燃氣出炮口與水的相互作用的氣液兩相流的炮口流場的形成及發(fā)展、未密封時間段外流場水進入量的多少均進行了仿真分析,得到了炮口裝置的最佳打開時間、身管內部初壓力的合適值、火藥燃氣與水作用時燃氣壓力由出炮口壓力降低至初壓力所用時間等關鍵參數(shù),然后再利用流場仿真得到的關鍵參數(shù)進行密封機構的設計,并運用多剛體動力學理論,在Adams中建立加裝密封機構后的仿真模型,仿真得到彈丸及密封盤的運動學特性曲線,結果表明密封機構的結構設計是合理可行的,能夠實現(xiàn)對炮口的良好密封。最后運用Adams仿真中得到的密封機構工作時零件之間的碰撞力和扭矩及炮口流場壓力變化曲線作為載荷在ANSYS中對傳動軸及密封盤等關鍵零部件進行了有限元分析,得到應力、應變云圖,結果表明關鍵零部件的剛強度在工作狀態(tài)下滿足設計要求。本文研究方法和研究成果對水下武器的炮口密封方式選擇和密封機構設計等方面具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TJ6

【參考文獻】

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本文編號：2763432