火炮開閂方向改變時(shí)的有關(guān)力學(xué)問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 09:47
大多數(shù)傳統(tǒng)立楔式炮閂采用的是向下開閂的設(shè)計(jì),閂體相對(duì)于炮尾向下方運(yùn)動(dòng),因此必須預(yù)留一定空間供炮閂運(yùn)動(dòng)。當(dāng)把該結(jié)構(gòu)運(yùn)用到艦炮上時(shí),根據(jù)任務(wù)要求,由于要在炮尾下方布置自動(dòng)供輸彈系統(tǒng)和俯仰系統(tǒng),向下運(yùn)動(dòng)的炮閂可能會(huì)與這些系統(tǒng)產(chǎn)生沖突,不利于實(shí)現(xiàn)大仰角、緊湊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。為了滿足艦炮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求,最簡便的方案是將向下開閂的炮尾結(jié)構(gòu)整體翻轉(zhuǎn),讓閂體向上開啟,避免對(duì)炮尾下方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。然而改變開閂方向后,火炮的開閂和抽殼特性會(huì)產(chǎn)生一系列未知的改變。本課題研究的目的在于分析大口徑火炮開閂方向改變后,與開閂、抽筒過程相關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的改變情況。得到的結(jié)果將為火炮設(shè)計(jì)時(shí)選取開閂方向提供一定的參考,也有助于類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。本研究針對(duì)大口徑艦炮,從理論計(jì)算、多剛動(dòng)力學(xué)仿真、有限元仿真三個(gè)角度進(jìn)行研究。首先利用彈塑性理論和有限元方法計(jì)算出火炮的抽筒阻力,再在三維軟件Pro/E中建立火炮后坐部分的模型,將建立好的模型導(dǎo)入多剛體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS中,通過合理簡化、添加運(yùn)動(dòng)副、添加接觸等方法建立火炮復(fù)進(jìn)過程的虛擬樣機(jī),并對(duì)比分析不同開閂方向的火炮復(fù)進(jìn)抽筒相關(guān)特性,最后利用有限元軟件ABAQUS計(jì)算兩種開閂方...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
楔式炮閂
1 研究的背景和意義火炮是指口徑在 20mm 以上(含 20mm)的,以發(fā)射藥為能源進(jìn)行彈丸發(fā)射的身管類器;鹋谠蛔u(yù)為“戰(zhàn)爭(zhēng)之神”,自誕生以來,火炮以其巨大的殺傷力、低廉的價(jià)格遠(yuǎn)射程,得到了廣泛的運(yùn)用。其可以射擊地面、水上和空中目標(biāo),有效殺傷敵方防御事和有生力量。小口徑火炮常采用自動(dòng)炮閂,可以利用火藥氣體的能量自動(dòng)實(shí)現(xiàn)填裝擊發(fā),有較高的射速。大口徑火炮常采用半自動(dòng)炮閂,每次發(fā)射完炮彈后需要人工填(或是專門的裝彈機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)填裝)和擊發(fā)[1]。炮尾的的重要組成部分之一就是炮閂,它包括了關(guān)閂、閉鎖、擊發(fā)、抽筒、保險(xiǎn)等構(gòu),它起到的作用主要有:閉鎖、開鎖開閂、抽出藥筒和擊發(fā)底火等。炮閂工作質(zhì)量好壞會(huì)對(duì)抽殼過程的可靠性、閉鎖機(jī)構(gòu)的有效性和后續(xù)炮彈的進(jìn)膛的平順性產(chǎn)生重要響,可以說炮閂的運(yùn)動(dòng)特性決定了火炮的性能[2],F(xiàn)代大口徑火炮的炮閂通常分為兩,一種是如圖 1.1 所示的楔式炮閂,另一種是如圖 1.2 所示的螺式炮閂。
中北大學(xué)學(xué)位論文為火炮的一類,是艦船上不可缺少的武器,其炮閂核心的結(jié)構(gòu)特基本一致的,也常采用立楔式炮閂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),但同時(shí)艦炮具有、射速高等區(qū)別于地面火炮的特點(diǎn)。隨著科技的進(jìn)步,新的火藥艦炮威力有了質(zhì)的提高。例如 2013 年末,美國 DDG1000 護(hù)衛(wèi)艦配備的 AGS(先進(jìn)火炮系統(tǒng))引起了世界范圍的注意,如圖 1.3新拉回到了艦艇武器設(shè)計(jì)者的視線范圍內(nèi)。該火炮口徑 155mm,進(jìn)行連續(xù)射擊,借助于新型增程制導(dǎo)彈藥,該炮能夠有效攻擊 1速達(dá)到 12 發(fā)/分鐘。AGS 的問世,在世界范圍內(nèi)重新掀起了大口,各主要軍事強(qiáng)國均加大了類似艦炮的研發(fā)力度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火炮炮閂抽筒子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張建,唐文獻(xiàn),徐省省,彭松江,張攀. 兵工學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]有限元網(wǎng)格剖分與網(wǎng)格質(zhì)量判定指標(biāo)[J]. 李海峰,吳冀川,劉建波,梁宇兵. 中國機(jī)械工程. 2012(03)
[3]某型炮閂系統(tǒng)關(guān)重件可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)仿真研究[J]. 楊艷峰,鄭堅(jiān),狄長春,賈立軍. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 戎保,芮筱亭,王國平,楊富鋒. 振動(dòng)與沖擊. 2011(07)
[5]ABAQUS接觸問題淺析[J]. 宮龍穎. 中國煤炭. 2009(07)
[6]某型榴彈發(fā)射器自動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 武俊明,姚養(yǎng)無. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]應(yīng)用ABAQUS求解赫茲接觸問題[J]. 朱子宏,魏憲軍. 機(jī)械. 2009(03)
[8]多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真中的接觸碰撞模型分析[J]. 安雪斌,潘尚峰. 計(jì)算機(jī)仿真. 2008(10)
[9]艦炮系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技巧[J]. 陳文仁. 現(xiàn)代艦船. 2008(09)
[10]軸類零件的可靠性分析方法[J]. 呂文閣,李勁,張林海,袁清珂,駱少明. 機(jī)床與液壓. 2007(09)
碩士論文
[1]中口徑艦炮供彈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 楊紅燕.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]某艦炮非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[D]. 徐寶.南京理工大學(xué) 2007
[3]炮塔結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)非線性有限元分析[D]. 李剛.南京理工大學(xué) 2006
[4]某牽引火炮非線性有限元結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王虎.南京理工大學(xué) 2005
[5]火炮抽殼系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)彈塑性分析[D]. 卓曉琪.南京理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3475494
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
楔式炮閂
1 研究的背景和意義火炮是指口徑在 20mm 以上(含 20mm)的,以發(fā)射藥為能源進(jìn)行彈丸發(fā)射的身管類器;鹋谠蛔u(yù)為“戰(zhàn)爭(zhēng)之神”,自誕生以來,火炮以其巨大的殺傷力、低廉的價(jià)格遠(yuǎn)射程,得到了廣泛的運(yùn)用。其可以射擊地面、水上和空中目標(biāo),有效殺傷敵方防御事和有生力量。小口徑火炮常采用自動(dòng)炮閂,可以利用火藥氣體的能量自動(dòng)實(shí)現(xiàn)填裝擊發(fā),有較高的射速。大口徑火炮常采用半自動(dòng)炮閂,每次發(fā)射完炮彈后需要人工填(或是專門的裝彈機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)填裝)和擊發(fā)[1]。炮尾的的重要組成部分之一就是炮閂,它包括了關(guān)閂、閉鎖、擊發(fā)、抽筒、保險(xiǎn)等構(gòu),它起到的作用主要有:閉鎖、開鎖開閂、抽出藥筒和擊發(fā)底火等。炮閂工作質(zhì)量好壞會(huì)對(duì)抽殼過程的可靠性、閉鎖機(jī)構(gòu)的有效性和后續(xù)炮彈的進(jìn)膛的平順性產(chǎn)生重要響,可以說炮閂的運(yùn)動(dòng)特性決定了火炮的性能[2],F(xiàn)代大口徑火炮的炮閂通常分為兩,一種是如圖 1.1 所示的楔式炮閂,另一種是如圖 1.2 所示的螺式炮閂。
中北大學(xué)學(xué)位論文為火炮的一類,是艦船上不可缺少的武器,其炮閂核心的結(jié)構(gòu)特基本一致的,也常采用立楔式炮閂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),但同時(shí)艦炮具有、射速高等區(qū)別于地面火炮的特點(diǎn)。隨著科技的進(jìn)步,新的火藥艦炮威力有了質(zhì)的提高。例如 2013 年末,美國 DDG1000 護(hù)衛(wèi)艦配備的 AGS(先進(jìn)火炮系統(tǒng))引起了世界范圍的注意,如圖 1.3新拉回到了艦艇武器設(shè)計(jì)者的視線范圍內(nèi)。該火炮口徑 155mm,進(jìn)行連續(xù)射擊,借助于新型增程制導(dǎo)彈藥,該炮能夠有效攻擊 1速達(dá)到 12 發(fā)/分鐘。AGS 的問世,在世界范圍內(nèi)重新掀起了大口,各主要軍事強(qiáng)國均加大了類似艦炮的研發(fā)力度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]火炮炮閂抽筒子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張建,唐文獻(xiàn),徐省省,彭松江,張攀. 兵工學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]有限元網(wǎng)格剖分與網(wǎng)格質(zhì)量判定指標(biāo)[J]. 李海峰,吳冀川,劉建波,梁宇兵. 中國機(jī)械工程. 2012(03)
[3]某型炮閂系統(tǒng)關(guān)重件可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)仿真研究[J]. 楊艷峰,鄭堅(jiān),狄長春,賈立軍. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 戎保,芮筱亭,王國平,楊富鋒. 振動(dòng)與沖擊. 2011(07)
[5]ABAQUS接觸問題淺析[J]. 宮龍穎. 中國煤炭. 2009(07)
[6]某型榴彈發(fā)射器自動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真[J]. 武俊明,姚養(yǎng)無. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]應(yīng)用ABAQUS求解赫茲接觸問題[J]. 朱子宏,魏憲軍. 機(jī)械. 2009(03)
[8]多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真中的接觸碰撞模型分析[J]. 安雪斌,潘尚峰. 計(jì)算機(jī)仿真. 2008(10)
[9]艦炮系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技巧[J]. 陳文仁. 現(xiàn)代艦船. 2008(09)
[10]軸類零件的可靠性分析方法[J]. 呂文閣,李勁,張林海,袁清珂,駱少明. 機(jī)床與液壓. 2007(09)
碩士論文
[1]中口徑艦炮供彈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 楊紅燕.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]某艦炮非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[D]. 徐寶.南京理工大學(xué) 2007
[3]炮塔結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)非線性有限元分析[D]. 李剛.南京理工大學(xué) 2006
[4]某牽引火炮非線性有限元結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王虎.南京理工大學(xué) 2005
[5]火炮抽殼系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)彈塑性分析[D]. 卓曉琪.南京理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3475494
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