末制導炮彈膛內(nèi)發(fā)射力學分析及測試裝置防護結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、末制導炮彈膛內(nèi)發(fā)射力學研究是分析末制導炮彈可靠性和安全性的重要過程，對末制導炮彈的研究設(shè)計有著重要的指導意義，同時對研究火炮內(nèi)彈道過程及火炮設(shè)計具有重要意義。炮彈的發(fā)射過程是一個極其復雜的物理化學變化過程，具有強沖擊、高瞬態(tài)、高度非線性等特點，本文采用非線性有限元法對末制導炮彈的發(fā)射過程進行研究，并針對炮彈膛內(nèi)測試問題研究了彈載測試裝置的防護緩沖技術(shù)。
　　對末制導炮彈發(fā)射系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)特點進行了分析，重點闡述了末制導炮彈滑動彈

2、帶的結(jié)構(gòu)特點，分析了其閉氣、定心、減旋等功能。研究了末制導炮彈在擠進和膛內(nèi)運動時期的受力特點，分析了火藥燃氣壓力、彈帶徑向壓力、不均衡力、摩擦力、膛線導轉(zhuǎn)側(cè)作用力等的作用特征和計算方法。
　　采用縮減積分等參六面體單元、殼單元等對身管和彈體及彈帶進行有限元網(wǎng)格離散，針對彈帶擠進過程的大變形對其采用Johnson-Cook本構(gòu)關(guān)系模型及任意拉格朗日歐拉方法，利用基于罰函數(shù)法的接觸關(guān)系模擬了彈丸、彈帶及內(nèi)膛之間接觸，建立了末制導炮彈發(fā)

3、射系統(tǒng)有限元模型，并利用顯式積分算法對發(fā)射過程進行數(shù)值模擬，對彈帶刻槽形成過程、彈帶彈塑性應(yīng)變規(guī)律、包含擠進過程彈丸的膛內(nèi)運動規(guī)律等進行分析研究，通過與文獻報道的結(jié)果進行對比分析，驗證所建彈炮有限元模型和數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。
　　探索分析了末制導炮彈發(fā)射過程的影響因素。從彈帶與彈帶槽摩擦系數(shù)、彈帶長度、彈帶徑向強制量三方面建立不同工況的末制導炮彈發(fā)射有限元模型，求解了彈丸炮口轉(zhuǎn)速，并與滑動彈帶轉(zhuǎn)速計算公式計算值進行對比，分析了彈

4、帶結(jié)構(gòu)參數(shù)對末制導炮彈減旋規(guī)律的影響，根據(jù)影響規(guī)律給出了末制導炮彈彈帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計建議。從彈炮間隙與彈丸質(zhì)量偏心建立不同工況的末制導炮彈發(fā)射有限元模型，求解了彈丸膛內(nèi)過載情況，分析了彈丸結(jié)構(gòu)參數(shù)對末制導炮彈膛內(nèi)過載情況的影響規(guī)律，并根據(jù)影響規(guī)律提出了末制導炮彈彈丸結(jié)構(gòu)的設(shè)計改進建議。
　　針對炮彈膛內(nèi)測試問題，對彈載測試裝置緩沖防護技術(shù)進行研究。分析了膛內(nèi)彈載測試裝置電路模塊的損壞原因并探討其緩沖防護機理，提出了測試裝置電路模塊復合