新型金属橡胶材料火炮缓冲器设计
发布时间：2022-01-14 23:09
本论文主要是研制一种新型金属橡胶材料火炮缓冲器,该缓冲器主要用于35毫米自行高炮,用于降低35毫米高炮在射击时后坐部分的后坐力。使用经典的枪炮内弹道学理论,建立了35毫米高射炮发射时的内弹道模型,分析了火炮后坐过程中所受的力,同时,建立了火炮后坐运动过程中的动力学分析模型,分析了在火炮后坐和复进两个阶段过程中的动力学方程模型,并从冲量和能量两个方面对火炮后坐运动特性进行了分析,从原理上解释了火炮缓冲器的运动工作过程。为了满足35毫米高炮缓冲器的设计要求,结合对后坐部分的动力学分析,确定了火炮缓冲装置的总体结构形式,使用了具有良好阻尼特性的金属橡胶作为缓冲器的主要阻尼元件,具有高效缓冲特性的环形弹簧为主要弹性元件,金属橡胶和环形弹簧均具有弹性和阻尼两种特性,所以该结构具有较强的缓冲阻尼能力,能够在很大程度上减小35毫米高炮的后坐力。金属橡胶材料本构关系模型的建立是基于多孔材料理论和干摩擦阻尼理论,使用MATLAB软件实现了内弹道的计算和环形弹簧的参数的数值求解,应用多体动力学分析软件ADAMS对缓冲器进行了模拟仿真,得到了火炮后坐运动时的后坐位移时间曲线、后坐速度时间曲线、后坐加速度曲线...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 国内外的研究现状
1.3 本文的主要研究内容
2 内弹道的计算
2.1 枪炮内弹道简介
2.2 Matlab软件简介
2.3 内弹道方程组的建立
2.3.1 内弹道方程基本假设条件
2.3.2 内弹道方程组的建立
2.3.3 内弹道的三个时期
2.4 内弹道模型的求解
2.4.1 龙格——库塔法
2.4.2 主程序框图
2.4.3 内弹道方程组的计算结果
2.5 后效期计算
2.6 本章小结
3 火炮后坐动力学分析
3.1 火炮后坐运动微分方程的建立
3.1.1 建立后坐微分方程的假设条件
3.1.2 火炮后坐运动微分方程
3.1.3 后坐运动微分方程的求解
3.2 火炮后坐运动分析
3.3 后坐制动图的拟定
3.4 本章小结
4 缓冲器的结构设计
4.1 常用火炮缓冲器的类型及其原理
4.2 缓冲器的结构设计
4.2.1 火炮缓冲器的结构方案设计
4.2.2 缓冲器的工作原理
4.2.3 缓冲器的结构方案分析
4.3 环形弹簧的设计计算
4.3.1 环形弹簧数学模型的建立
4.3.2 环形弹簧结构参数的确定
4.3.3 环形弹性刚度的估算
4.3.4 环形弹簧的计算结果
4.4 金属橡胶的设计计算
4.4.1 金属橡胶本构关系模型的建立
4.4.2 金属橡胶结构的设计结果
4.5 小结
5 缓冲器的模拟仿真分析
5.1 虚拟仿真技术简介
5.2 ADAMS软件简介
5.3 火炮缓冲器的模拟仿真
5.3.1 缓冲器的虚拟样机模型建立
5.3.2 仿真测试模型
5.4 仿真结果分析
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高射速自动机缓冲装置参数优化设计方法[J]. 郝秀平,薄玉成,景英萍,李强,王惠源. 火炮发射与控制学报. 2009(04)
[2]形状因子变化时金属橡胶结构的静态力学性能分析[J]. 李宇燕,黄协清. 应用力学学报. 2009(01)
[3]形状因子对金属橡胶结构力学性能的影响[J]. 李宇燕,黄协清. 振动与冲击. 2008(06)
[4]超高射频火炮发射过程仿真分析[J]. 季新源,袁亚雄,张小兵. 弹道学报. 2007(04)
[5]基于虚拟样机的火炮故障仿真预测技术研究[J]. 吴广辉,马吉胜,曹立军. 计算机测量与控制. 2007(09)
[6]大口径狙击步枪自适应液压缓冲器设计[J]. 李永建,李鹏,安洁. 液压与气动. 2006(10)
[7]三种缓冲装置减小后坐力的分析和比较[J]. 黄君政,戴劲松. 弹道学报. 2006(02)
[8]安装预紧量对金属橡胶构件干摩擦阻尼的影响[J]. 敖宏瑞,孟庆鑫,姜洪源,ULANOV A M. 材料科学与工艺. 2005(03)
[9]环形金属橡胶隔振器弹性参数的确定[J]. 夏宇宏,闫辉,姜洪源,敖宏瑞,Ulanov A M. 润滑与密封. 2005(03)
[10]金属橡胶构件在某自行火炮闩体挡杆中的应用研究[J]. 李宇明,郑坚,白鸿柏,彭威. 兵工学报. 2004(06)
博士论文
[1]冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及其控制系统设计[D]. 张莉洁.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]转管机枪缓冲器优化设计[D]. 赵少华.中北大学 2010
[2]小口径内源式FORC缓冲装置动态特性分析[D]. 冯白驹.南京理工大学 2009
[3]前冲式反后坐装置设计研究[D]. 张志坚.南京理工大学 2007
[4]大口径单管高射机枪浮动问题研究[D]. 郝宇.南京理工大学 2006
[5]磁流变冲击缓冲器的结构设计与模糊控制研究[D]. 滕昱棠.南京理工大学 2006
[6]高射速自动机减小后坐力的研究及分析[D]. 黄君政.南京理工大学 2004
本文编号：3589397
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 国内外的研究现状
1.3 本文的主要研究内容
2 内弹道的计算
2.1 枪炮内弹道简介
2.2 Matlab软件简介
2.3 内弹道方程组的建立
2.3.1 内弹道方程基本假设条件
2.3.2 内弹道方程组的建立
2.3.3 内弹道的三个时期
2.4 内弹道模型的求解
2.4.1 龙格——库塔法
2.4.2 主程序框图
2.4.3 内弹道方程组的计算结果
2.5 后效期计算
2.6 本章小结
3 火炮后坐动力学分析
3.1 火炮后坐运动微分方程的建立
3.1.1 建立后坐微分方程的假设条件
3.1.2 火炮后坐运动微分方程
3.1.3 后坐运动微分方程的求解
3.2 火炮后坐运动分析
3.3 后坐制动图的拟定
3.4 本章小结
4 缓冲器的结构设计
4.1 常用火炮缓冲器的类型及其原理
4.2 缓冲器的结构设计
4.2.1 火炮缓冲器的结构方案设计
4.2.2 缓冲器的工作原理
4.2.3 缓冲器的结构方案分析
4.3 环形弹簧的设计计算
4.3.1 环形弹簧数学模型的建立
4.3.2 环形弹簧结构参数的确定
4.3.3 环形弹性刚度的估算
4.3.4 环形弹簧的计算结果
4.4 金属橡胶的设计计算
4.4.1 金属橡胶本构关系模型的建立
4.4.2 金属橡胶结构的设计结果
4.5 小结
5 缓冲器的模拟仿真分析
5.1 虚拟仿真技术简介
5.2 ADAMS软件简介
5.3 火炮缓冲器的模拟仿真
5.3.1 缓冲器的虚拟样机模型建立
5.3.2 仿真测试模型
5.4 仿真结果分析
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高射速自动机缓冲装置参数优化设计方法[J]. 郝秀平,薄玉成,景英萍,李强,王惠源. 火炮发射与控制学报. 2009(04)
[2]形状因子变化时金属橡胶结构的静态力学性能分析[J]. 李宇燕,黄协清. 应用力学学报. 2009(01)
[3]形状因子对金属橡胶结构力学性能的影响[J]. 李宇燕,黄协清. 振动与冲击. 2008(06)
[4]超高射频火炮发射过程仿真分析[J]. 季新源,袁亚雄,张小兵. 弹道学报. 2007(04)
[5]基于虚拟样机的火炮故障仿真预测技术研究[J]. 吴广辉,马吉胜,曹立军. 计算机测量与控制. 2007(09)
[6]大口径狙击步枪自适应液压缓冲器设计[J]. 李永建,李鹏,安洁. 液压与气动. 2006(10)
[7]三种缓冲装置减小后坐力的分析和比较[J]. 黄君政,戴劲松. 弹道学报. 2006(02)
[8]安装预紧量对金属橡胶构件干摩擦阻尼的影响[J]. 敖宏瑞,孟庆鑫,姜洪源,ULANOV A M. 材料科学与工艺. 2005(03)
[9]环形金属橡胶隔振器弹性参数的确定[J]. 夏宇宏,闫辉,姜洪源,敖宏瑞,Ulanov A M. 润滑与密封. 2005(03)
[10]金属橡胶构件在某自行火炮闩体挡杆中的应用研究[J]. 李宇明,郑坚,白鸿柏,彭威. 兵工学报. 2004(06)
博士论文
[1]冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及其控制系统设计[D]. 张莉洁.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]转管机枪缓冲器优化设计[D]. 赵少华.中北大学 2010
[2]小口径内源式FORC缓冲装置动态特性分析[D]. 冯白驹.南京理工大学 2009
[3]前冲式反后坐装置设计研究[D]. 张志坚.南京理工大学 2007
[4]大口径单管高射机枪浮动问题研究[D]. 郝宇.南京理工大学 2006
[5]磁流变冲击缓冲器的结构设计与模糊控制研究[D]. 滕昱棠.南京理工大学 2006
[6]高射速自动机减小后坐力的研究及分析[D]. 黄君政.南京理工大学 2004
本文编号：3589397
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