火箭武器燃气闭锁解脱机构动力学分析

发布时间：2020-05-04 13:24

【摘要】：火箭炮作战时,闭锁机构闭锁解脱性能的优劣不仅仅关系到射击的精度和密集度,还关系到火箭炮以及人员的安全性。本文以某火箭武器燃气解脱式闭锁机构为研究对象,通过动力学有限元的方法,对该闭锁机构闭锁解脱过程展开分析研究,重点关注闭锁解脱过程中,各部件的运动学特性以及各部件的受力、刚度、强度等问题。本文主要结构如下:第一章主要介绍本文研究的背景和意义,以及国内外的研究现状。第二章主要介绍燃气解脱式闭锁机构的组成与工作方式,并根据其特点提出闭锁解脱工况下存在的两种情况,针对这两种情况的特点,给出关注和分析的重点,为论文主要研究奠定了基础。第三章首先以二维3节点三角形单元为例介绍了有限元方法的基本原理和理论,然后从论文角度出发,结合燃气解脱式闭锁机构的结构特点以及分析工况的特点,利用有限元软件ABAQUS建立了有限元分析模型,重点关注了材料参数的确定,边界条件的设定以及网格划分的合理性。第四章针对正常解脱过程展开动力学分析,获得了该燃气解脱式闭锁机构各部件在正常解脱过程中的运动方式。仿真结果表明现有的结构形式可以顺利完成正常解脱过程,但是在解脱后,闭锁钩会与火箭弹产生多次碰撞,通过改变闭锁钩结构以及扭簧刚度系数等方法可以改变闭锁钩运动特性。第五章针对强制解脱过程展开动力学分析,重点关注闭锁槽、保险环、基座和闭锁钩等关键部件受力状况和刚强度。仿真结果表明,现有结构形式可以顺利安全地完成强制解脱过程,在该过程中,主要通过保险环产生塑性变形来实现强制解脱,保险环的厚度及韧性对于强制解脱的难易起到了关键性作用,此外,基座以及闭锁钩会出现一定的变形,但其刚度能够满足设计要求。通过本文的研究,揭示了燃气解脱式闭锁机构各个部件在正常解脱和强制解脱过程中的受力、变形及动态响应情况,论证了该燃气解脱式闭锁机构在发射时的安全性和可行性,为火箭武器闭锁机构的结构设计提供了重要参考。
【图文】：

图 1-1 某火箭武器弹簧式闭锁机构模型Fig.1-1 The spring locking mechanism model of a rocket weapo 所示某卡簧式闭锁机构，它属于（2）中的第 2 种闭的弹性将火箭弹锁住，该种闭锁机构是最常见的一种、挡弹杠杆、碟形簧和预紧螺栓等组成，其中弹性元装入定向器以后，，弹上的定向钮即沿导槽进入卡簧内箭弹不致向后滑出。当火箭弹向前滑动时，定向钮沿片卡簧会向两侧让开，即发生弯曲变形，从而为火箭时，当火箭发动机的推力达到一定值，能够克服卡簧前运动，定向钮脱开闭锁体的限制，即可发射出去。分解简单、受环境影响少，故被广泛采用，并被很多仿真的方法进行了研究。姜勇[6]通过理论计算确定了的结构参数，仿真分析了预紧量和卡簧厚度对闭锁装等[7]运用瞬态动力学方法分析了卡簧式闭锁机构在瞬的受力及相互动态响应情况。周彦江等[8]针对卡簧式

Fig.1-1 The spring locking mechanism model of a rocket weapon2 所示某卡簧式闭锁机构，它属于（2）中的第 2 种闭身的弹性将火箭弹锁住，该种闭锁机构是最常见的一种簧、挡弹杠杆、碟形簧和预紧螺栓等组成，其中弹性元装入定向器以后，弹上的定向钮即沿导槽进入卡簧内箭弹不致向后滑出。当火箭弹向前滑动时，定向钮沿片卡簧会向两侧让开，即发生弯曲变形，从而为火箭时，当火箭发动机的推力达到一定值，能够克服卡簧向前运动，定向钮脱开闭锁体的限制，即可发射出去。、分解简单、受环境影响少，故被广泛采用，并被很多值仿真的方法进行了研究。姜勇[6]通过理论计算确定了构的结构参数，仿真分析了预紧量和卡簧厚度对闭锁装置等[7]运用瞬态动力学方法分析了卡簧式闭锁机构在瞬态件的受力及相互动态响应情况。周彦江等[8]针对卡簧式锁力检测设备，有利于提高测试的实时性及可靠性。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ393

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本文编号：2648613