本文以某國防預研課題為研究背景,利用有限元和接觸動力學理論對末制導炮彈膛內過載問題、動態(tài)強度及減旋等開展研究。論文主要研究內容包括：首先討論了末制導炮彈的結構組成、工作原理和主要性能參數。末制導炮彈的結構組成中主要包括制導部分、戰(zhàn)斗部分和控制部分,工作原理分主動式和半主動式。其次,對末制導炮彈在膛內所受的火藥氣體壓力、慣性力、彈帶壓力、不均衡力、導轉側力和摩擦力等進行了分析與計算。末制導炮彈在膛內的受力情況極其復雜,主要取決于末制導炮彈相對于炮膛和地面的位置、火炮和末制導炮彈的運動情況和火藥特性等。本文以非線性有限元為理論基礎,建立了末制導炮彈的實體模型和有限元模型,討論了末制導炮彈網格劃分原則和質量控制,以及不同類型單元之間的連接方式。采用縮減積分等參六面體單元、殼單元、梁單元、桿單元等多種類型單元相結合的方式建立了末制導炮彈與火炮身管相互耦合的動力學仿真模型。分析了末制導炮彈整體動態(tài)強度,并給出了印制板電路和封裝泡沫動態(tài)強度以及最大膛壓時刻的應力云圖。探討了不同時期的末制導炮彈膛內運動特點和影響因素,研究了末制導炮彈與內膛、彈帶與內膛之間的接觸界面的定義、接觸界面的法向行為和切向行... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：109 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的意義和背景
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 末制導炮彈與火炮身管耦合及適配性
        1.3.1 末制導炮彈膛內動態(tài)剛強度研究
        1.3.2 末制導炮彈膛內過載研究
        1.3.3 滑動閉氣彈帶減旋分析
    1.4 本文研究主要內容
2 末制導炮彈結構組成及工作原理
    2.1 末制導炮彈結構簡介
        2.1.1 制導部分結構組成
        2.1.2 戰(zhàn)斗部分結構組成
        2.1.3 控制部分結構組成
    2.2 末制導炮彈工作原理
        2.2.1 主動式末制導炮彈工作原理
        2.2.2 半主動式末制導炮彈工作原理
    2.3 末制導炮彈的制導系統(tǒng)
    2.4 本章小結
3 末制導炮彈膛內受力分析
    3.1 火藥氣體壓力
        3.1.1 膛壓曲線
        3.1.2 彈底壓力
    3.2 慣性力
        3.2.1 軸向慣性力
        3.2.2 徑向慣性力
        3.2.3 切向慣性力
    3.3 彈帶壓力
        3.3.1 彈帶壓力形成過程
        3.3.2 彈帶壓力分布與變化
        3.3.3 影響彈帶壓力的因素
        3.3.4 彈帶壓力計算實例
    3.4 不均衡力
        3.4.1 炮彈質量不均衡引起的力
        3.4.2 轉軸與彈軸不重合引起的力
        3.4.3 火藥氣體壓力不均衡引起的力
        3.4.4 最大可能不均衡力計算實例
    3.5 導轉側力
    3.6 摩擦力
    3.7 本章小結
4 末制導炮彈有限元建模及動力學仿真
    4.1 引言
    4.2 末制導炮彈三維幾何實體建模
    4.3 末制導炮彈網格劃分
        4.3.1 單元類型和形狀的選擇
        4.3.2 網格數量和疏密程度的選擇
        4.3.3 網格質量要求與檢驗
        4.3.4 不同類型單元之間的連接
        4.3.5 末制導炮彈有限元模型
    4.4 載荷施加和邊界條件
    4.5 末制導炮彈數值計算結果分析
        4.5.1 整體動態(tài)強度分析
        4.5.2 電路印制板動態(tài)強度分析
        4.5.3 封裝泡沫動態(tài)強度分析
        4.5.4 其它結構強度分析
        4.5.5 動態(tài)響應結果分析
    4.6 本章小結
5 末制導炮彈膛內過載分析
    5.1 引言
    5.2 末制導炮彈運動時期
        5.2.1 約束期
        5.2.2 半約束期
        5.2.3 后效期
    5.3 彈炮耦合系統(tǒng)接觸/碰撞有限元理論
        5.3.1 接觸界面條件
        5.3.2 接觸問題的求解
        5.3.3 接觸力的計算
    5.4 膛線身管有限元建模
        5.4.1 膛線的分類
        5.4.2 膛線幾何建模的方法及缺陷
        5.4.3 膛線網格高精度建模方法
    5.5 末制導炮彈膛內過載影響因素分析
        5.5.1 身管內膛結構參數對過載的影響
        5.5.2 彈炮間初始間隙對過載的影響
        5.5.3 末制導炮彈結構尺寸對過載的影響
        5.5.4 彈炮間摩擦系數對過載的影響
        5.5.5 彈炮“靜平衡”對過載的影響
    5.6 本章小結
6 彈帶擠進及末制導炮彈減旋分析
    6.1 引言
    6.2 彈帶擠進過程分析
        6.2.1 彈帶擠進過程描述
        6.2.2 彈帶擠進實驗測試法
        6.2.3 彈帶擠進過程計算模型
    6.3 彈帶擠進過程有限元分析
        6.3.1 尼龍彈帶簡介
        6.3.2 屈服準則和塑性理論
        6.3.3 彈帶材料Johnson-Cook模型
        6.3.4 彈帶擠進過程有限元模擬
    6.4 末制導炮彈轉速分析
        6.4.1 末制導炮彈炮口轉速方程
        6.4.2 彈帶寬度對轉速的影響
        6.4.3 彈帶與彈槽之間摩擦系數對轉速的影響
        6.4.4 彈帶徑向強制量對轉速的影響
        6.4.5 最大膛壓對轉速的影響
    6.5 本章小結
7 總結與展望
    7.1 工作總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
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本文編號：3184353