槍彈動(dòng)態(tài)擠進(jìn)數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 03:05
現(xiàn)代的自動(dòng)武器槍彈設(shè)計(jì)理論中,逐漸提出了彈槍匹配的觀念。彈槍的相互作用是研究槍彈膛內(nèi)發(fā)射過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),而槍彈內(nèi)彈道擠進(jìn)過程作為彈槍相互作用中的起始過程,顯得尤為重要。本文以小口徑步槍槍彈擠進(jìn)過程為研究對(duì)象,從理論研究、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究三個(gè)角度解釋了槍彈擠進(jìn)過程,為現(xiàn)代槍彈設(shè)計(jì)理論提供了一定的數(shù)據(jù)參考和理論支撐。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)內(nèi)彈道時(shí)期彈頭受力和火藥燃?xì)饽芰亢纳⑦M(jìn)行了理論分析,建立了擠進(jìn)阻力快速計(jì)算模型,在經(jīng)典內(nèi)彈道模型的基礎(chǔ)上考慮擠進(jìn)阻力對(duì)彈頭運(yùn)動(dòng)的影響,建立計(jì)及擠進(jìn)阻力的小口徑槍彈經(jīng)典內(nèi)彈道模型。(2)使用FORTRAN語言編制了內(nèi)彈道膛壓耦合子程序,基于有限元軟件ABAQUS和HYPERMESH建立了彈頭擠進(jìn)過程的高精度有限元模型,完成顯式動(dòng)態(tài)分析,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。(3)建立不同自由行程的全身管有限元模型,耦合內(nèi)彈道子程序進(jìn)行不同自由行程的擠進(jìn)過程仿真計(jì)算,分析了自由行程對(duì)于彈頭擠進(jìn)過程的影響規(guī)律,進(jìn)而分析了不同自由行程對(duì)小口徑槍彈內(nèi)彈道性能的影響。(4)設(shè)計(jì)準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)擠進(jìn)的試驗(yàn)方案,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行小口徑槍彈的擠進(jìn)實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1模擬動(dòng)態(tài)彈丸擠進(jìn)過程機(jī)電實(shí)驗(yàn)裝置??國(guó)外的JeffSiewert采用截?cái)嗌砉艿姆绞,如圖1.2所示
;??資導(dǎo)桿??圖1.1模擬動(dòng)態(tài)彈丸擠進(jìn)過程機(jī)電實(shí)驗(yàn)裝置??國(guó)外的JeffSiewert采用截?cái)嗌砉艿姆绞,如圖1.2所示。在lOOmm/s速度下利用??液壓機(jī)準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)M80彈,分別以原身管、2.5°坡膛角身管、改變膛線尺寸身管等為??研究對(duì)象,得出以下結(jié)論:(1)陽線寬度的增加會(huì)提高15%至20%的的膛壓;(2)增??加彈丸自由行程或減小坡膛角均會(huì)降低膛壓的峰值;(3)坡膛角的增大略減小了擠進(jìn)??阻力;(4)潤(rùn)滑會(huì)降低擠進(jìn)時(shí)期的阻力;(5)彈丸的結(jié)構(gòu)以及它對(duì)應(yīng)的彈性模量決定??了擠進(jìn)阻力的大小??關(guān)I??圖1.2準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)裝置??4??
軟回收彈丸的方法,對(duì)射擊彈丸進(jìn)行了刻槽的測(cè)量和分析。比較不同裝藥下,彈丸回??收的情況Joseph?South等采用速率控制法準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)、改變裝藥量實(shí)彈射擊軟回??收兩種方式,圖1.3為其實(shí)驗(yàn)槍管和推彈桿實(shí)物照片。試驗(yàn)研究了?M855彈擠進(jìn)前后??的參數(shù)變化規(guī)律和不同速率下擠進(jìn)阻力的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn):(1)在速率33mm/s-355mm/s??的變化范圍內(nèi),擠進(jìn)阻力最大值隨之減小,但作者認(rèn)為在這個(gè)范圍內(nèi)還不能說明實(shí)彈??射擊阻力變化規(guī)律;(2)彈丸準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)后直徑變小,縮小范圍在0.01mm至0.03_??之間;(3)質(zhì)量缺失忽略不計(jì)。(4)減裝藥射擊直徑的改變規(guī)律與準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)一致[21】。??SchupferM.針對(duì)銅彈帶不能滿足現(xiàn)代大口徑火炮高負(fù)荷的要求,使用實(shí)彈射擊的方法??驗(yàn)證了鎳以及碳纖維復(fù)合材料等新材料代替銅彈帶的可能性??圖1.3準(zhǔn)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中的槍管與推彈桿??在實(shí)驗(yàn)研宂領(lǐng)域中,國(guó)內(nèi)目前均是采用截?cái)嗌砉艿姆绞,?zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)彈丸,但速??度最多只能達(dá)到50mm/s;而國(guó)外準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)速度達(dá)到350mm/s。國(guó)外5.56mm槍彈的??擠進(jìn)阻力曲線如圖1.4所示,擠進(jìn)阻力的峰值為2.5KN。值得思考的是,準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)??和動(dòng)態(tài)擠進(jìn)是否存在機(jī)理的不一樣,擠進(jìn)阻力的差異化是否很大,目前真正意義上動(dòng)??態(tài)擠進(jìn)實(shí)驗(yàn)研宄還是處于空白階段。??3.0????2.5?飛???:[??\J
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大口徑防爆彈彈帶擠進(jìn)過程仿真與分析[J]. 李陽,卜雄洙,徐淼淼,關(guān)振華. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]大口徑火炮膛線結(jié)構(gòu)對(duì)滑動(dòng)彈帶彈丸膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)影響的數(shù)值分析[J]. 許耀峰,丁宏民,徐堅(jiān),寧變芳. 兵工學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]某大口徑火炮彈帶熱力耦合擠進(jìn)動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究[J]. 李淼,錢林方,孫河洋. 兵工學(xué)報(bào). 2016(10)
[4]彈帶寬度對(duì)彈丸擠進(jìn)過程的影響分析[J]. 曹學(xué)龍,秦俊奇,狄長(zhǎng)春. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]某車載炮上架剛度對(duì)彈丸起始擾動(dòng)的影響[J]. 劉成柱,顧克秋,張?chǎng)卫? 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]基于彈性力學(xué)的槍彈拔彈力的理論計(jì)算[J]. 錢俊松,劉彬,韓銀泉. 兵工自動(dòng)化. 2016(02)
[7]坡膛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)槍械內(nèi)彈道擠進(jìn)時(shí)期的影響研究[J]. 陸野,周克棟,赫雷,李峻松,黃雪鷹. 兵工學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]彈丸高速擠進(jìn)過程動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[J]. 陳龍淼,林貴,李淼. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]基于ABAQUS彈丸擠進(jìn)坡膛過程的有限元分析[J]. 李強(qiáng),吳寶雙,申玉波,李昭. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2015(04)
[10]基于ANSYS/LS-DYNA的彈帶擠進(jìn)過程仿真[J]. 馬帥,張相炎,游修東. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2014(05)
碩士論文
[1]彈丸擠進(jìn)過程研究[D]. 蔣澤一.中北大學(xué) 2014
[2]高速?zèng)_擊擠進(jìn)問題的瞬態(tài)有限元分析[D]. 李宣榮.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[3]彈帶擠進(jìn)及火炮內(nèi)膛損傷的數(shù)值模擬研究[D]. 顧瑋.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]彈帶高速擠進(jìn)膛線過程的模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[D]. 林貴.南京理工大學(xué) 2014
[5]高速?zèng)_擊擠進(jìn)問題的動(dòng)力學(xué)建模與瞬態(tài)有限元分析[D]. 肖攀.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):2984146
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1模擬動(dòng)態(tài)彈丸擠進(jìn)過程機(jī)電實(shí)驗(yàn)裝置??國(guó)外的JeffSiewert采用截?cái)嗌砉艿姆绞,如圖1.2所示
;??資導(dǎo)桿??圖1.1模擬動(dòng)態(tài)彈丸擠進(jìn)過程機(jī)電實(shí)驗(yàn)裝置??國(guó)外的JeffSiewert采用截?cái)嗌砉艿姆绞,如圖1.2所示。在lOOmm/s速度下利用??液壓機(jī)準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)M80彈,分別以原身管、2.5°坡膛角身管、改變膛線尺寸身管等為??研究對(duì)象,得出以下結(jié)論:(1)陽線寬度的增加會(huì)提高15%至20%的的膛壓;(2)增??加彈丸自由行程或減小坡膛角均會(huì)降低膛壓的峰值;(3)坡膛角的增大略減小了擠進(jìn)??阻力;(4)潤(rùn)滑會(huì)降低擠進(jìn)時(shí)期的阻力;(5)彈丸的結(jié)構(gòu)以及它對(duì)應(yīng)的彈性模量決定??了擠進(jìn)阻力的大小??關(guān)I??圖1.2準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)裝置??4??
軟回收彈丸的方法,對(duì)射擊彈丸進(jìn)行了刻槽的測(cè)量和分析。比較不同裝藥下,彈丸回??收的情況Joseph?South等采用速率控制法準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)、改變裝藥量實(shí)彈射擊軟回??收兩種方式,圖1.3為其實(shí)驗(yàn)槍管和推彈桿實(shí)物照片。試驗(yàn)研究了?M855彈擠進(jìn)前后??的參數(shù)變化規(guī)律和不同速率下擠進(jìn)阻力的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn):(1)在速率33mm/s-355mm/s??的變化范圍內(nèi),擠進(jìn)阻力最大值隨之減小,但作者認(rèn)為在這個(gè)范圍內(nèi)還不能說明實(shí)彈??射擊阻力變化規(guī)律;(2)彈丸準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)后直徑變小,縮小范圍在0.01mm至0.03_??之間;(3)質(zhì)量缺失忽略不計(jì)。(4)減裝藥射擊直徑的改變規(guī)律與準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)一致[21】。??SchupferM.針對(duì)銅彈帶不能滿足現(xiàn)代大口徑火炮高負(fù)荷的要求,使用實(shí)彈射擊的方法??驗(yàn)證了鎳以及碳纖維復(fù)合材料等新材料代替銅彈帶的可能性??圖1.3準(zhǔn)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中的槍管與推彈桿??在實(shí)驗(yàn)研宂領(lǐng)域中,國(guó)內(nèi)目前均是采用截?cái)嗌砉艿姆绞,?zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)彈丸,但速??度最多只能達(dá)到50mm/s;而國(guó)外準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)速度達(dá)到350mm/s。國(guó)外5.56mm槍彈的??擠進(jìn)阻力曲線如圖1.4所示,擠進(jìn)阻力的峰值為2.5KN。值得思考的是,準(zhǔn)靜態(tài)擠進(jìn)??和動(dòng)態(tài)擠進(jìn)是否存在機(jī)理的不一樣,擠進(jìn)阻力的差異化是否很大,目前真正意義上動(dòng)??態(tài)擠進(jìn)實(shí)驗(yàn)研宄還是處于空白階段。??3.0????2.5?飛???:[??\J
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大口徑防爆彈彈帶擠進(jìn)過程仿真與分析[J]. 李陽,卜雄洙,徐淼淼,關(guān)振華. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]大口徑火炮膛線結(jié)構(gòu)對(duì)滑動(dòng)彈帶彈丸膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)影響的數(shù)值分析[J]. 許耀峰,丁宏民,徐堅(jiān),寧變芳. 兵工學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]某大口徑火炮彈帶熱力耦合擠進(jìn)動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究[J]. 李淼,錢林方,孫河洋. 兵工學(xué)報(bào). 2016(10)
[4]彈帶寬度對(duì)彈丸擠進(jìn)過程的影響分析[J]. 曹學(xué)龍,秦俊奇,狄長(zhǎng)春. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]某車載炮上架剛度對(duì)彈丸起始擾動(dòng)的影響[J]. 劉成柱,顧克秋,張?chǎng)卫? 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]基于彈性力學(xué)的槍彈拔彈力的理論計(jì)算[J]. 錢俊松,劉彬,韓銀泉. 兵工自動(dòng)化. 2016(02)
[7]坡膛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)槍械內(nèi)彈道擠進(jìn)時(shí)期的影響研究[J]. 陸野,周克棟,赫雷,李峻松,黃雪鷹. 兵工學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]彈丸高速擠進(jìn)過程動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[J]. 陳龍淼,林貴,李淼. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]基于ABAQUS彈丸擠進(jìn)坡膛過程的有限元分析[J]. 李強(qiáng),吳寶雙,申玉波,李昭. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2015(04)
[10]基于ANSYS/LS-DYNA的彈帶擠進(jìn)過程仿真[J]. 馬帥,張相炎,游修東. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2014(05)
碩士論文
[1]彈丸擠進(jìn)過程研究[D]. 蔣澤一.中北大學(xué) 2014
[2]高速?zèng)_擊擠進(jìn)問題的瞬態(tài)有限元分析[D]. 李宣榮.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[3]彈帶擠進(jìn)及火炮內(nèi)膛損傷的數(shù)值模擬研究[D]. 顧瑋.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]彈帶高速擠進(jìn)膛線過程的模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[D]. 林貴.南京理工大學(xué) 2014
[5]高速?zèng)_擊擠進(jìn)問題的動(dòng)力學(xué)建模與瞬態(tài)有限元分析[D]. 肖攀.南京理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):2984146
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