弹炮耦合中若干因素对弹丸起始扰动的影响分析研究
发布时间：2023-03-16 17:33
弹丸起始扰动的研究对提高火炮射击精度有着非常重要的意义。本文建立了某车载炮计及挤进的弹炮耦合发射动力学模型,采用欧拉-拉格朗日耦合方法进行了仿真计算和分析研究,并讨论了不同因素对弹丸膛内运动及弹丸起始扰动的影响。本文研究为提高火炮射击密集度和火炮总体结构设计具有重要的参考意义。主要研究内容如下：(1)根据弹炮耦合问题结构特征和有限元网格建模规范,联合应用Matlab、 Solidworks 及 HyperMesh建立了较为精确的膛线身管、弹丸有限元模型和车载炮全炮非线性有限元模型。(2)研究了拉格朗日有限元法、有限元-光滑粒子自适应耦合方法和欧拉-拉格朗日耦合算法求解弹炮耦合问题的适应性,采用三种方法进行了弹带挤进仿真,对弹丸质心运动规律、弹带变形及弹丸动态挤进阻力等参量进行了深入的对比分析。综合分析结果,确立了欧拉-拉格朗日耦合算法对求解弹炮耦合发射动力学问题的有效性。(3)应用欧拉-拉格朗日耦合算法对某车载炮进行了弹炮耦合发射动力学仿真分析,获得了弹丸质心速度、加速度,弹丸质心垂向和横向位移、角位移、角速度以及弹丸前定心部与身管内壁的接触力的变化规律,结合部分实验数据,从一定程度上...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的意义和背景
1.2 国内外主要研究现状
1.2.1 弹炮耦合研究现状
1.2.2 起始扰动研究现状
1.3 本论文所做的主要工作
2 某车载炮弹炮耦合有限元模型
2.1 概述
2.2 有限元建模方法
2.3 膛线身管及弹丸的有限元建模
2.3.1 膛线身管的结构及有限元建模
2.3.2 弹丸的结构及有限元模型
2.4 某车载炮其它结构部件有限元建模
2.4.1 摇架部分有限元模型
2.4.2 上架部分有限元模型
2.4.3 底盘部分的有限元模型
2.5 车载炮各部件间连接及运动关系
2.6 本章小结
3 弹带挤进问题的数值仿真
3.1 概述
3.2 拉格朗日有限元方法
3.3 有限元-光滑粒子自适应耦合算法
3.3.1 光滑粒子法简介
3.3.2 有限元-光滑粒子自适应耦合方法
3.4 欧拉-拉格朗日耦合方法
3.4.1 欧拉方法
3.4.2 欧拉-拉格朗日耦合方法
3.4.3 欧拉材料填充方法
3.4.4 欧拉网格移动技术
3.5 弹丸挤进膛线过程
3.5.1 弹丸挤进过程受力分析
3.5.2 弹丸挤进过程描述
3.5.3 弹带的欧拉有限元模型
3.6 接触问题的有限元方法
3.6.1 接触界面定义
3.6.2 接触分析
3.7 挤进过程的不同数值算法分析
3.7.1 挤进模型
3.7.2 材料模型
3.7.3 挤进过程有限元分析的基本假设
3.7.4 载荷和边界条件
3.7.5 挤进结果及对比分析
3.8 本章小结
4 计及挤进的弹炮耦合动力学分析
4.1 概述
4.2 弹丸膛内运动受力分析
4.3 火炮发射动力学有限元分析的基本假设
4.4 某车载炮发射动力学仿真结果及分析
4.4.1 炮口振动试验验证
4.4.2 弹丸运动规律分析
4.5 本章小结
5 不同参数对弹丸起始扰动的影响分析
5.1 概述
5.2 弹丸扰动的成因及影响因素
5.2.1 约束期
5.2.2 半约束期
5.2.3 后效期
5.3 ABAQSU前处理方法
5.4 不同摩擦系数对弹丸起始扰动的影响
5.4.1 接触摩擦
5.4.2 结果分析
5.5 前定心部间隙对弹丸起始扰动的影响
5.5.1 前定心部间隙
5.5.2 结果分析
5.6 弹丸质量偏心对弹丸起始扰动的影响
5.6.1 弹丸质量偏心
5.6.2 结果分析
5.7 弹带宽度对弹丸起始扰动的影响
5.7.1 弹带的宽度
5.7.2 结果分析
5.8 弹丸初始装填角对弹丸起始扰动的影响
5.8.1 弹丸初始装填角
5.8.2 结果分析
5.9 后坐部分质量偏心对弹丸起始扰动的影响
5.9.1 后坐部分质量偏心
5.9.2 结果分析
5.10 本章小结
6 全文总结与工作展望
6.1 工作总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3763045
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的意义和背景
1.2 国内外主要研究现状
1.2.1 弹炮耦合研究现状
1.2.2 起始扰动研究现状
1.3 本论文所做的主要工作
2 某车载炮弹炮耦合有限元模型
2.1 概述
2.2 有限元建模方法
2.3 膛线身管及弹丸的有限元建模
2.3.1 膛线身管的结构及有限元建模
2.3.2 弹丸的结构及有限元模型
2.4 某车载炮其它结构部件有限元建模
2.4.1 摇架部分有限元模型
2.4.2 上架部分有限元模型
2.4.3 底盘部分的有限元模型
2.5 车载炮各部件间连接及运动关系
2.6 本章小结
3 弹带挤进问题的数值仿真
3.1 概述
3.2 拉格朗日有限元方法
3.3 有限元-光滑粒子自适应耦合算法
3.3.1 光滑粒子法简介
3.3.2 有限元-光滑粒子自适应耦合方法
3.4 欧拉-拉格朗日耦合方法
3.4.1 欧拉方法
3.4.2 欧拉-拉格朗日耦合方法
3.4.3 欧拉材料填充方法
3.4.4 欧拉网格移动技术
3.5 弹丸挤进膛线过程
3.5.1 弹丸挤进过程受力分析
3.5.2 弹丸挤进过程描述
3.5.3 弹带的欧拉有限元模型
3.6 接触问题的有限元方法
3.6.1 接触界面定义
3.6.2 接触分析
3.7 挤进过程的不同数值算法分析
3.7.1 挤进模型
3.7.2 材料模型
3.7.3 挤进过程有限元分析的基本假设
3.7.4 载荷和边界条件
3.7.5 挤进结果及对比分析
3.8 本章小结
4 计及挤进的弹炮耦合动力学分析
4.1 概述
4.2 弹丸膛内运动受力分析
4.3 火炮发射动力学有限元分析的基本假设
4.4 某车载炮发射动力学仿真结果及分析
4.4.1 炮口振动试验验证
4.4.2 弹丸运动规律分析
4.5 本章小结
5 不同参数对弹丸起始扰动的影响分析
5.1 概述
5.2 弹丸扰动的成因及影响因素
5.2.1 约束期
5.2.2 半约束期
5.2.3 后效期
5.3 ABAQSU前处理方法
5.4 不同摩擦系数对弹丸起始扰动的影响
5.4.1 接触摩擦
5.4.2 结果分析
5.5 前定心部间隙对弹丸起始扰动的影响
5.5.1 前定心部间隙
5.5.2 结果分析
5.6 弹丸质量偏心对弹丸起始扰动的影响
5.6.1 弹丸质量偏心
5.6.2 结果分析
5.7 弹带宽度对弹丸起始扰动的影响
5.7.1 弹带的宽度
5.7.2 结果分析
5.8 弹丸初始装填角对弹丸起始扰动的影响
5.8.1 弹丸初始装填角
5.8.2 结果分析
5.9 后坐部分质量偏心对弹丸起始扰动的影响
5.9.1 后坐部分质量偏心
5.9.2 结果分析
5.10 本章小结
6 全文总结与工作展望
6.1 工作总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3763045
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3763045.html
