炮口制退器是身管的重要組成部分,主要作用是減小火炮的后坐動(dòng)能。但是炮口制退器不僅會(huì)對(duì)身管產(chǎn)生一個(gè)力的作用,還會(huì)影響炮口擾動(dòng)。本文利用鈦合金材料和炮鋼材料設(shè)計(jì)出一種復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器,旨在減輕炮口制退器的質(zhì)量。再對(duì)炮口制退器進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)載荷和瞬態(tài)溫度場(chǎng)作用下的強(qiáng)度分析,為復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器的結(jié)構(gòu)合理性提供理論驗(yàn)證。首先,采用Creo軟件建立帶沖擊-反作用式炮口制退器的三維模型,用ICEM軟件對(duì)炮口流場(chǎng)劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,由Fluent計(jì)算出炮口流場(chǎng)。最終得出炮口流場(chǎng)的壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng),數(shù)值模擬的炮口制退器效率為41.6%,比實(shí)驗(yàn)值高0.6%,結(jié)果在誤差允許的范圍內(nèi)。其次,提取炮口流場(chǎng)的瞬態(tài)動(dòng)載荷,基于Ansys Workbench軟件平臺(tái)利用流固耦合方式對(duì)全炮鋼炮口制退器和復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器進(jìn)行強(qiáng)度分析,得出炮口制退器應(yīng)力較大的位置主要分布在前擋板,變形最大的地方在制退器的最前端。根據(jù)全炮鋼炮口制退器的強(qiáng)度分析結(jié)果,設(shè)計(jì)了材料為鈦合金和炮鋼的復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器,它的質(zhì)量?jī)H僅是全炮鋼炮口制退器的0.75倍。再次,提取炮口流場(chǎng)的瞬態(tài)溫度場(chǎng),基于Ansys Workbench軟件平臺(tái)對(duì)全炮鋼和復(fù)合結(jié)構(gòu)炮...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 炮口制退器國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述
    1.3 鈦合金國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
2 炮口流場(chǎng)數(shù)值模擬
    2.1 炮口制退器概述
    2.2 炮口流場(chǎng)綜述
        2.2.1 無(wú)炮口裝置的炮口流場(chǎng)綜述
        2.2.2 帶炮口裝置的炮口流場(chǎng)綜述
    2.3 計(jì)算流體力學(xué)
        2.3.1 基本方程組
        2.3.2 湍流模型
    2.4 無(wú)制退器的炮口流場(chǎng)模擬
        2.4.1 問(wèn)題描述
        2.4.2 建模與網(wǎng)格劃分
        2.4.3 求解過(guò)程
        2.4.4 結(jié)算結(jié)果分析
    2.5 有制退器的炮口流場(chǎng)模擬
        2.5.1 幾何建模
        2.5.2 網(wǎng)格劃分
        2.5.3 求解過(guò)程
        2.5.4 計(jì)算結(jié)果分析
        2.5.5 炮口制退器效率計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
3 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
    3.1 概述
    3.2 流固耦合理論及方法
        3.2.1 流固耦合理論
        3.2.2 流固耦合數(shù)據(jù)傳遞方式
    3.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析理論
        3.3.1 直接積分法
        3.3.2 振型疊加法
    3.4 全炮鋼炮口制退器分析
        3.4.1 三維模型建模
        3.4.2 網(wǎng)格劃分
        3.4.3 瞬態(tài)動(dòng)載荷分析過(guò)程
        3.4.4 計(jì)算結(jié)果及分析
        3.4.5 模態(tài)分析
    3.5 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器分析
        3.5.1 復(fù)合炮口制退器設(shè)計(jì)
        3.5.2 復(fù)合方式及工藝
        3.5.3 求解過(guò)程
        3.5.4 結(jié)果分析
    3.6 兩種類(lèi)型炮口制退器對(duì)比分析
    3.7 本章小結(jié)
4 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器熱分析
    4.1 概述
    4.2 熱分析理論及方法
        4.2.1 傳熱學(xué)的研究方法
        4.2.2 溫度場(chǎng)
    4.3 熱應(yīng)力分析
    4.4 全炮鋼炮口制退器熱分析
        4.4.1 熱傳遞分析
        4.4.2 熱應(yīng)力分析
    4.5 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器熱分析
        4.5.1 熱傳遞分析
        4.5.2 熱應(yīng)力分析
    4.6 本章小結(jié)
5 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器聯(lián)合仿真
    5.1 概述
    5.2 全炮鋼炮口制退器聯(lián)合仿真
    5.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)炮口制退器聯(lián)合仿真
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3735554