空氣炮是一種通用的高過載模擬實驗設備。它使用壓縮空氣代替火藥燃燒產(chǎn)生的高壓氣體來完成對彈丸的加速�？諝馀谳^傳統(tǒng)火炮具有安全可靠好,發(fā)射穩(wěn)定性高等特點,能夠滿足大部分高過載模擬試驗的要求,現(xiàn)已成為非常有用和實用的各種高過載試驗設備。高過載空氣炮的試驗原理是通過空氣炮來加速測試彈丸到達一定的速度后,通過撞擊不同介質的目標,以產(chǎn)生較高的反向加速度,來模擬火炮或導彈發(fā)射過程及作用過程中產(chǎn)生的過載,從而在實驗室可進行系列的高過載的試驗模擬。本文根據(jù)所給定的高過載空氣炮的技術指標,對高過載空氣炮總體方案進行了相應的論證,建立了高過載空氣炮的總體方案。然后根據(jù)空氣炮內彈道模型,計算了彈丸初速為400m/s時所需要的空氣炮氣室初始壓力,氣室容積以及發(fā)射管長度。同時分別研究了這三個因素對空氣炮彈丸初速的影響。接著對整個空氣炮的設計方案進行了優(yōu)化,最終得到了空氣炮的優(yōu)化設計方案。然后對整個高過載空氣炮的關鍵部件進行了相應的計算及強度分析,并研究了一套合理的發(fā)射控制系統(tǒng)。最后對高過載空氣炮的流場進行了計算。計算主要分為三個部分。第一部分計算了整個空氣炮在發(fā)射過程中的后坐能量,為空氣炮的發(fā)射時的安全穩(wěn)定提供了... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 論文的研究背景
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及技術指標
    1.4 論文主要研究內容
2 空氣炮試驗系統(tǒng)總體方案
    2.1 概述
    2.2 系統(tǒng)組成
    2.3 空氣炮主體總體方案
    2.4 本章小結
3 空氣炮工作原理及內彈道計算
    3.1 空氣炮發(fā)射原理
    3.2 內彈道模型
        3.2.1 基本假設
        3.2.2 空氣炮內彈道方程
    3.3 空氣炮內彈道初始計算
    3.4 空氣炮彈丸初速的影響因素分析
        3.4.1 影響因素計算模型
        3.4.2 影響因素計算分析
    3.5 空氣炮設計方案優(yōu)化
        3.5.1 優(yōu)化模型計算分析
        3.5.2 單次發(fā)射所需氣體質量和后效期作用力估算
        3.5.3 氣室壁厚估算
        3.5.4 優(yōu)化方案與原始方案各項參數(shù)對比
    3.6 本章小結
4 空氣炮關鍵部件設計研究
    4.1 空氣炮高壓氣室
        4.1.1 氣室設計
        4.1.2 氣室螺栓設計
    4.2 發(fā)射管設計
    4.3 炮尾強度分析
    4.4 發(fā)射控制系統(tǒng)設計
        4.4.1 發(fā)射控制總體方案
        4.4.2 發(fā)射控制方案計算
        4.4.3 發(fā)射控制系統(tǒng)關鍵部件的強度校核
    4.5 本章小結
5 空氣炮流場計算分析
    5.1 空氣炮后坐力計算
        5.1.1 內彈道時期
        5.1.2 后效期時期
    5.2 空氣炮炮口流場仿真模擬
    5.3 空氣炮壓力損失分析
        5.3.1 理論計算
        5.3.2 Fluent仿真計算
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文及取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣體炮發(fā)射控制系統(tǒng)設計與分析[J]. 趙俊利,李大勇,王立君,王妍.  中北大學學報(自然科學版). 2016(05)
[2]一級氣體炮內彈道方程修正及驗證[J]. 李鋒,拜云山,馮曉偉.  彈道學報. 2016(01)
[3]基于Fluent的氣力輸送彎管磨損分析[J]. 徐寒冬,田世偉,楊道龍,李林寧.  制造業(yè)自動化. 2015(15)
[4]基于空氣炮和分離式霍普金森壓桿的火工品高加速度力學過載模擬試驗等效方法研究[J]. 張蕊,付東曉,都振華,童書輝,杜軍,任斌,李芳,劉虎.  含能材料. 2015(02)
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[8]高g值侵徹加速度測試及其相關技術研究進展[J]. 徐鵬,祖靜,范錦彪.  兵工學報. 2011(06)
[9]高g值加速度沖擊試驗技術研究[J]. 徐鵬,祖靜,范錦彪.  振動與沖擊. 2011(04)
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碩士論文
[1]炮射導彈高過載環(huán)境模擬試驗技術研究[D]. 羅建華.南京理工大學 2013
[2]空氣炮測控系統(tǒng)研究[D]. 李宏超.南京理工大學 2013
[3]發(fā)射回收一體化空氣炮性能研究[D]. 李華倫.南京理工大學 2013
[4]霍普金森壓桿過載波形整形及系統(tǒng)分析軟件研究[D]. 臧小為.南京理工大學 2010
[5]彈丸發(fā)射和著靶的過載特性及模擬試驗方法研究[D]. 李石磊.南京理工大學 2008
[6]炮尾炮閂結構的多目標優(yōu)化及穩(wěn)健設計[D]. 趙旅.南京理工大學 2008



本文編號：3151845