某新型低后坐力火炮發(fā)射技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 17:33
近年來對(duì)火炮武器的作戰(zhàn)性能要求越來越高,而制約火炮武器發(fā)展的一個(gè)較大的因素是火炮發(fā)射時(shí)的后坐力,因此如何減小后坐力一直是火炮發(fā)展的方向。本文研究的是為減后坐出現(xiàn)的一種新型的火炮,主要對(duì)其進(jìn)行了以下的研究:(1)運(yùn)用內(nèi)彈道理論針對(duì)該新型低后坐力火炮的技術(shù)特點(diǎn),比較了其與其它類型火炮的不同之處,建立了采用半可燃藥的該型火炮的零維發(fā)射模型。(2)在所建立的理論模型基礎(chǔ)上,通過Matlab計(jì)算編程對(duì)35mm火炮模型進(jìn)行了計(jì)算,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果確定了半可燃藥筒的厚度對(duì)于火炮的發(fā)射性能的影響與規(guī)律,理論計(jì)算表明該新型低后坐力火炮在具有一定威力前提下能極大減小后坐。(3)利用Simulink具有簡(jiǎn)單、明了、可視化、直觀等特點(diǎn),建立了彈簧式復(fù)進(jìn)機(jī)節(jié)制桿式制退機(jī)的反后坐裝置參數(shù)化整體模型,并完成了對(duì)反后坐裝置的正面設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出的反后坐裝置使得該新型低后坐力火炮具有后坐力小、后坐速度快、后坐行程短等后坐特點(diǎn),對(duì)于武器的速射性很有利。(4)首先簡(jiǎn)單介紹了計(jì)算流體力學(xué)的理論方法,建立了該新型低后坐力火炮的二維模型,對(duì)其劃分了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,通過Fluent動(dòng)網(wǎng)格對(duì)彈丸進(jìn)行了設(shè)置,并耦合內(nèi)彈道計(jì)算結(jié)果,完成了該新型低后...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 課題應(yīng)用前景
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 火炮發(fā)射過程研究現(xiàn)狀
1.3.2 減后坐力技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 火炮發(fā)射過程流場(chǎng)仿真現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
2 新型低后坐力火炮發(fā)射模型
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 采用半可燃藥筒的燃燒模型
2.3.2 低后坐力火炮閉膛時(shí)期模型
2.3.3 低后坐力火炮火藥氣體噴出時(shí)期模型
2.3.4 低后坐力火炮整體發(fā)射模型
2.3.5 低后坐力火炮減后坐條件
2.4 本章小結(jié)
3 低后坐力火炮發(fā)射過程數(shù)值模擬及特性分析
3.1 求解方法
3.2 低后坐力火炮的炮膛合力
3.3 實(shí)例仿真計(jì)算模擬與結(jié)果分析
3.3.1 不同半可燃藥筒金屬筒底對(duì)火炮的影響
3.3.2 低后坐力火炮內(nèi)彈道特性
3.3.3 低后坐力火炮與普通閉膛火炮內(nèi)彈道性能比較
3.4 本章小結(jié)
4 低后坐力火炮反后坐裝置參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.1 低后坐力火炮后坐運(yùn)動(dòng)分析
4.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)工具Simulink簡(jiǎn)介
4.1.2 火炮發(fā)射時(shí)后坐運(yùn)動(dòng)受力分析
4.1.3 低后坐力火炮后坐制動(dòng)圖的選定
4.1.4 低后坐力火炮后坐運(yùn)動(dòng)規(guī)律
4.2 反后坐裝置復(fù)進(jìn)機(jī)與制退機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.1 低后坐力火炮復(fù)進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.2 低后坐力火炮制退機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.3 低后坐力火炮制退機(jī)液壓阻力
4.2.4 低后坐力火炮制退機(jī)內(nèi)腔充滿條件
4.3 低后坐力火炮反后坐裝置仿真建模
4.3.1 Simulink反后坐參數(shù)化模型
4.3.2 低后坐力火炮反后坐裝置設(shè)計(jì)結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 與內(nèi)彈道耦合的低后坐力火炮發(fā)射過程流場(chǎng)仿真分析
5.1 CFD流體理論及方法
5.1.1 控制方程
5.1.2 數(shù)值方法
5.1.3 計(jì)算流體力學(xué)工具Fluent
5.2 該新型低后坐力火炮流場(chǎng)仿真計(jì)算與分析
5.2.1 仿真幾何模型建立與設(shè)置
5.2.2 計(jì)算求解及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膛口初始流場(chǎng)對(duì)火藥燃?xì)饬鲌?chǎng)影響的數(shù)值研究[J]. 郭則慶,王楊,姜孝海,李鴻志. 兵工學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]含運(yùn)動(dòng)彈丸的某火炮膛口流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 劉宗超,焦志剛,郭秋萍,楊麗. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[3]含運(yùn)動(dòng)彈丸的大口徑火炮膛口流場(chǎng)模擬[J]. 方舉鵬,李強(qiáng),趙君官,許桎樟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2011(04)
[4]膨脹波火炮內(nèi)彈道初步研究[J]. 岳文龍,董彥誠(chéng),李雪松,宿明臣. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]基于AMESim的后坐活門液壓阻力特性研究[J]. 劉榮華,高躍飛,李小平,賈強(qiáng). 機(jī)床與液壓. 2011(11)
[6]某無后坐炮的流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 王楊,姜孝海,郭則慶,楊緒普. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[7]某火炮復(fù)雜反后坐裝置工作特性仿真分析[J]. 杜中華,狄長(zhǎng)春. 機(jī)械工程師. 2011(02)
[8]基于Simulik的火炮反后坐裝置反面問題計(jì)算[J]. 杜中華. 機(jī)械. 2010(11)
[9]基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的膛口流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 江坤,王浩. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]膨脹波火炮兩相流內(nèi)彈道性能分析與數(shù)值模擬[J]. 王穎澤,張小兵. 兵工學(xué)報(bào). 2010(02)
博士論文
[1]武器發(fā)射時(shí)沖擊波/噪聲的數(shù)值模擬方法及其應(yīng)用[D]. 王楊.南京理工大學(xué) 2012
[2]噴管氣流反推減后坐武器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳楊.南京理工大學(xué) 2010
[3]基于膨脹波發(fā)射技術(shù)的火炮內(nèi)彈道與發(fā)射動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王穎澤.南京理工大學(xué) 2009
[4]膨脹波火炮發(fā)射原理及其在常規(guī)結(jié)構(gòu)槍炮中的應(yīng)用[D]. 張帆.南京理工大學(xué) 2008
[5]炮口制退器優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 江坤.南京理工大學(xué) 2007
[6]新型噴管氣流反推式轉(zhuǎn)管武器的研究[D]. 何大平.南京理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CFD的低沖擊波炮口制退器研究[D]. 譚中林.南京理工大學(xué) 2009
[2]新型導(dǎo)氣式減后坐裝置的模擬實(shí)驗(yàn)與研究[D]. 王雷雷.南京理工大學(xué) 2008
[3]全可燃藥筒高速發(fā)射內(nèi)彈道性能仿真[D]. 張才友.南京理工大學(xué) 2008
[4]炮口制退器流場(chǎng)數(shù)值仿真研究[D]. 李偉.南京理工大學(xué) 2008
[5]火藥氣體式反后坐與抽氣復(fù)合裝置總體方案設(shè)計(jì)[D]. 王立.南京理工大學(xué) 2007
[6]數(shù)字化火炮反后坐裝置控制方案研究[D]. 葛春梅.南京理工大學(xué) 2007
[7]前沖式反后坐裝置設(shè)計(jì)研究[D]. 張志堅(jiān).南京理工大學(xué) 2007
[8]身管武器變初速發(fā)射機(jī)理與控制技術(shù)研究[D]. 袁光林.南京理工大學(xué) 2007
[9]與內(nèi)彈道耦合的多管發(fā)射膛口非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 朱斌.南京理工大學(xué) 2006
[10]磁流變沖擊阻尼器在火炮反后坐裝置中的應(yīng)用研究[D]. 李良軍.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3200104
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 課題應(yīng)用前景
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 火炮發(fā)射過程研究現(xiàn)狀
1.3.2 減后坐力技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 火炮發(fā)射過程流場(chǎng)仿真現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
2 新型低后坐力火炮發(fā)射模型
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 采用半可燃藥筒的燃燒模型
2.3.2 低后坐力火炮閉膛時(shí)期模型
2.3.3 低后坐力火炮火藥氣體噴出時(shí)期模型
2.3.4 低后坐力火炮整體發(fā)射模型
2.3.5 低后坐力火炮減后坐條件
2.4 本章小結(jié)
3 低后坐力火炮發(fā)射過程數(shù)值模擬及特性分析
3.1 求解方法
3.2 低后坐力火炮的炮膛合力
3.3 實(shí)例仿真計(jì)算模擬與結(jié)果分析
3.3.1 不同半可燃藥筒金屬筒底對(duì)火炮的影響
3.3.2 低后坐力火炮內(nèi)彈道特性
3.3.3 低后坐力火炮與普通閉膛火炮內(nèi)彈道性能比較
3.4 本章小結(jié)
4 低后坐力火炮反后坐裝置參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.1 低后坐力火炮后坐運(yùn)動(dòng)分析
4.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)工具Simulink簡(jiǎn)介
4.1.2 火炮發(fā)射時(shí)后坐運(yùn)動(dòng)受力分析
4.1.3 低后坐力火炮后坐制動(dòng)圖的選定
4.1.4 低后坐力火炮后坐運(yùn)動(dòng)規(guī)律
4.2 反后坐裝置復(fù)進(jìn)機(jī)與制退機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.1 低后坐力火炮復(fù)進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.2 低后坐力火炮制退機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.3 低后坐力火炮制退機(jī)液壓阻力
4.2.4 低后坐力火炮制退機(jī)內(nèi)腔充滿條件
4.3 低后坐力火炮反后坐裝置仿真建模
4.3.1 Simulink反后坐參數(shù)化模型
4.3.2 低后坐力火炮反后坐裝置設(shè)計(jì)結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 與內(nèi)彈道耦合的低后坐力火炮發(fā)射過程流場(chǎng)仿真分析
5.1 CFD流體理論及方法
5.1.1 控制方程
5.1.2 數(shù)值方法
5.1.3 計(jì)算流體力學(xué)工具Fluent
5.2 該新型低后坐力火炮流場(chǎng)仿真計(jì)算與分析
5.2.1 仿真幾何模型建立與設(shè)置
5.2.2 計(jì)算求解及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)束語
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膛口初始流場(chǎng)對(duì)火藥燃?xì)饬鲌?chǎng)影響的數(shù)值研究[J]. 郭則慶,王楊,姜孝海,李鴻志. 兵工學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]含運(yùn)動(dòng)彈丸的某火炮膛口流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 劉宗超,焦志剛,郭秋萍,楊麗. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(06)
[3]含運(yùn)動(dòng)彈丸的大口徑火炮膛口流場(chǎng)模擬[J]. 方舉鵬,李強(qiáng),趙君官,許桎樟. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2011(04)
[4]膨脹波火炮內(nèi)彈道初步研究[J]. 岳文龍,董彥誠(chéng),李雪松,宿明臣. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]基于AMESim的后坐活門液壓阻力特性研究[J]. 劉榮華,高躍飛,李小平,賈強(qiáng). 機(jī)床與液壓. 2011(11)
[6]某無后坐炮的流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 王楊,姜孝海,郭則慶,楊緒普. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[7]某火炮復(fù)雜反后坐裝置工作特性仿真分析[J]. 杜中華,狄長(zhǎng)春. 機(jī)械工程師. 2011(02)
[8]基于Simulik的火炮反后坐裝置反面問題計(jì)算[J]. 杜中華. 機(jī)械. 2010(11)
[9]基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的膛口流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 江坤,王浩. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]膨脹波火炮兩相流內(nèi)彈道性能分析與數(shù)值模擬[J]. 王穎澤,張小兵. 兵工學(xué)報(bào). 2010(02)
博士論文
[1]武器發(fā)射時(shí)沖擊波/噪聲的數(shù)值模擬方法及其應(yīng)用[D]. 王楊.南京理工大學(xué) 2012
[2]噴管氣流反推減后坐武器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳楊.南京理工大學(xué) 2010
[3]基于膨脹波發(fā)射技術(shù)的火炮內(nèi)彈道與發(fā)射動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王穎澤.南京理工大學(xué) 2009
[4]膨脹波火炮發(fā)射原理及其在常規(guī)結(jié)構(gòu)槍炮中的應(yīng)用[D]. 張帆.南京理工大學(xué) 2008
[5]炮口制退器優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 江坤.南京理工大學(xué) 2007
[6]新型噴管氣流反推式轉(zhuǎn)管武器的研究[D]. 何大平.南京理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CFD的低沖擊波炮口制退器研究[D]. 譚中林.南京理工大學(xué) 2009
[2]新型導(dǎo)氣式減后坐裝置的模擬實(shí)驗(yàn)與研究[D]. 王雷雷.南京理工大學(xué) 2008
[3]全可燃藥筒高速發(fā)射內(nèi)彈道性能仿真[D]. 張才友.南京理工大學(xué) 2008
[4]炮口制退器流場(chǎng)數(shù)值仿真研究[D]. 李偉.南京理工大學(xué) 2008
[5]火藥氣體式反后坐與抽氣復(fù)合裝置總體方案設(shè)計(jì)[D]. 王立.南京理工大學(xué) 2007
[6]數(shù)字化火炮反后坐裝置控制方案研究[D]. 葛春梅.南京理工大學(xué) 2007
[7]前沖式反后坐裝置設(shè)計(jì)研究[D]. 張志堅(jiān).南京理工大學(xué) 2007
[8]身管武器變初速發(fā)射機(jī)理與控制技術(shù)研究[D]. 袁光林.南京理工大學(xué) 2007
[9]與內(nèi)彈道耦合的多管發(fā)射膛口非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 朱斌.南京理工大學(xué) 2006
[10]磁流變沖擊阻尼器在火炮反后坐裝置中的應(yīng)用研究[D]. 李良軍.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3200104
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