基于能量遷移的手槍微后坐發(fā)射技術研究
發(fā)布時間:2021-05-23 11:35
手槍射擊過程中由于二次沖量的作用,會使全槍產(chǎn)生較大的后坐阻力和槍口上跳,因此減小二次沖量,不僅可以提高射擊舒適性,也可以縮短再次瞄準射擊時間。本文針對這一問題,提出了采用能量遷移原理,將后坐能量一部分用于槍管回轉(zhuǎn),一部分用于偏移塊繞著定位銷逆時針回轉(zhuǎn)。針對所確定的微后坐手槍總體方案采用經(jīng)典動力學理論,建立了全槍動力學模型;利用UG軟件建立了微后坐自動機的三維模型,用MATLAB軟件對內(nèi)彈道進行了仿真,用動力學仿真軟件ADAMS建立了該手槍微后坐自動機的原理樣機仿真模型,對槍管外表面螺旋槽曲線導程、偏移塊軌道槽輪廓曲線、槍機質(zhì)量等關重參數(shù)對自動機運動規(guī)律、后坐阻力、槍口跳動量等的影響進行了仿真,得出了各參數(shù)的影響規(guī)律。通過與對比手槍的相應仿真結(jié)果相比,采用該微后坐自動機,在不增加手槍重量的條件下,可使后坐阻力減小,峰值減比為45.9%,槍口垂直跳動量減小,峰值減比為55.6%。達到了減小后坐阻力和槍口跳動的目的。從而提高射擊舒適性和縮短再次瞄準射擊時間。仿真結(jié)果及對比分析表明,采用能量遷移的微后坐手槍方案,原理可行,可實現(xiàn)微后坐射擊,并可減小槍口垂直跳動量。本文的研究工作對微后坐手槍的研...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國外微后坐自動機研究現(xiàn)狀
1.2.1 延遲后坐式自動機
1.2.2 前沖擊發(fā)式自動機
1.2.3 “平衡平動”式自動機
1.2.4 混合后坐力自動機
1.2.5 曲線后坐式自動機
1.3 國內(nèi)微后坐自動機研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要的研究內(nèi)容
2 研究方案的確定
2.1 能量遷移原理
2.1.1 能量遷移原理的工作過程及其特點
2.1.2 槍機與螺旋槽槍管系統(tǒng)
2.1.3 槍機與偏移塊能量遷移系統(tǒng)
2.2 方案設計的指導思想及目標
2.3 微后坐手槍的總體方案
2.3.1 槍管
2.3.2 拉桿
2.3.3 拉機柄
2.3.4 槍管座組件
2.3.5 槍機
2.3.6 偏移塊
2.3.7 套筒座和套筒
2.4 本章小結(jié)
3 微后坐自動機后坐運動受力分析
3.1 基本條件假設
3.2 運動微分方程的建立
3.3 能量遷移機構(gòu)之間的傳動比k和傳動效率η分析
3.3.1 槍機與槍管之間的傳動比k_1和傳動效率η_1 分析
3.3.2 拉桿與偏移塊之間的傳動比k_2和傳動效率η_2 分析
3.4 槍機在火藥燃氣壓力的作用下后坐運動分析
3.4.1 前期
3.4.2 第一時期和第二時期
3.4.3 后效期
3.5 本章小結(jié)
4 微后坐自動機虛擬樣機模型的建立
4.1 虛擬樣機技術的介紹
4.2 虛擬樣機技術的理論基礎
4.2.1 廣義坐標
4.2.2 多剛體動力學方程
4.2.3 方程的求解方法
4.3 建立虛擬樣機模型的一般步驟
4.3.1 模型的假設與簡化
4.4 虛擬樣機模型的導入
4.4.1 虛擬樣機約束副的定義
4.4.2 內(nèi)彈道的計算
4.4.3 載荷的施加
4.4.4 虛擬樣機模型的初步驗證
4.5 本章小結(jié)
5 自動機各參數(shù)對微后坐自動機后坐速度的影響
5.1 微后坐自動機結(jié)構(gòu)參數(shù)的初步確定
5.1.1 方案確定
5.1.2 槍機 300 g時槍機運動的能量損失
5.1.3 偏移塊軌道槽輪廓曲線方程的初步確定
5.1.4 槍管外表面螺旋槽曲線導程的確定
5.1.5 調(diào)整在能量遷移機構(gòu)有效時槍機質(zhì)量
5.2 微后坐自動機各參數(shù)對自動機運動特性影響
5.2.1 能量遷移機構(gòu)對槍機后坐速度的影響分析
5.2.2 改變自動機參數(shù)對自動機運動特性的影響
5.3 微后坐自動機機構(gòu)參數(shù)的初步匹配
5.4 本章小結(jié)
6 微后坐手槍自動機后坐阻力和槍口垂直跳動量仿真研究
6.1 仿真分析研究思路及理論
6.1.1 后坐阻力仿真研究思路
6.1.2 槍口垂直跳動量仿真研究思路
6.2 參與對比的手槍后坐阻力仿真模型建立
6.3 參與后坐阻力對比的手槍虛擬樣機仿真結(jié)果采集與對比
6.4 微后坐手槍原理樣機握把處后坐阻力仿真結(jié)果
6.4.1 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.2 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.3 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.4 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.5 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.6 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.7 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.8 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.9 槍機 250g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.10 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.4.11 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.4.12 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.5 微后坐手槍后坐阻力仿真結(jié)果分析
6.6 參與對比的手槍槍口垂直跳動量仿真模型的建立
6.7 參與槍口垂直跳動量對比的手槍虛擬樣機仿真結(jié)果采集與對比
6.8 微后坐手槍原理樣機槍口垂直跳動量仿真結(jié)果
6.9 微后坐手槍槍口垂直跳動量仿真結(jié)果分析
6.10 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
6.11 本章小結(jié)
7 總結(jié)與研究展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于虛擬樣機技術手槍射擊精度的分析[J]. 魏松波,王剛,廖輝,張小石,任琳. 機械工程與自動化. 2016(01)
[2]彈簧雙向工作延遲機構(gòu)設計與分析[J]. 吳臣,楊臻,徐伏波. 四川兵工學報. 2015(04)
[3]微后坐自動武器的遷移式自動機虛擬樣機研究[J]. 袁點,王剛. 計算機仿真. 2014(01)
[4]變革性槍機系統(tǒng):KRISS Vector系列武器[J]. D boy. 輕兵器. 2013(09)
[5]基于虛擬樣機的某型手槍減小后坐力方法[J]. 楊曉玉,王瑞林,李永建,陳錦喜. 機械設計. 2012(03)
[6]走向口徑系列化:外貿(mào)型Q×4系列手槍[J]. 李良剛,陳華榮,姜黎明. 輕兵器. 2011(20)
[7]基于ADAMS的某榴彈發(fā)射器動力學仿真分析[J]. 鄭秋,吳永軍. 兵工自動化. 2010(07)
[8]模塊化槍族發(fā)射動力參數(shù)匹配關系研究[J]. 冉景祿,王永娟,徐誠. 彈道學報. 2010(02)
[9]AN-94的原理及其實用性思考[J]. Dboy. 現(xiàn)代兵器. 2009(04)
[10]基于ADAMS的自動武器虛擬樣機研究[J]. 賈智宏,葛藤,周克棟. 系統(tǒng)仿真學報. 2008(03)
博士論文
[1]21世紀初葉輕武器發(fā)展研究[D]. 曾永珠.南京理工大學 1995
碩士論文
[1]某自動榴彈發(fā)射器方案設計與仿真研究[D]. 黃興明.南京理工大學 2009
[2]某輕型步槍關鍵問題研究[D]. 駱佳光.南京理工大學 2009
[3]某自動步槍建模與仿真分析[D]. 高鋒華.南京理工大學 2008
本文編號:3202448
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國外微后坐自動機研究現(xiàn)狀
1.2.1 延遲后坐式自動機
1.2.2 前沖擊發(fā)式自動機
1.2.3 “平衡平動”式自動機
1.2.4 混合后坐力自動機
1.2.5 曲線后坐式自動機
1.3 國內(nèi)微后坐自動機研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要的研究內(nèi)容
2 研究方案的確定
2.1 能量遷移原理
2.1.1 能量遷移原理的工作過程及其特點
2.1.2 槍機與螺旋槽槍管系統(tǒng)
2.1.3 槍機與偏移塊能量遷移系統(tǒng)
2.2 方案設計的指導思想及目標
2.3 微后坐手槍的總體方案
2.3.1 槍管
2.3.2 拉桿
2.3.3 拉機柄
2.3.4 槍管座組件
2.3.5 槍機
2.3.6 偏移塊
2.3.7 套筒座和套筒
2.4 本章小結(jié)
3 微后坐自動機后坐運動受力分析
3.1 基本條件假設
3.2 運動微分方程的建立
3.3 能量遷移機構(gòu)之間的傳動比k和傳動效率η分析
3.3.1 槍機與槍管之間的傳動比k_1和傳動效率η_1 分析
3.3.2 拉桿與偏移塊之間的傳動比k_2和傳動效率η_2 分析
3.4 槍機在火藥燃氣壓力的作用下后坐運動分析
3.4.1 前期
3.4.2 第一時期和第二時期
3.4.3 后效期
3.5 本章小結(jié)
4 微后坐自動機虛擬樣機模型的建立
4.1 虛擬樣機技術的介紹
4.2 虛擬樣機技術的理論基礎
4.2.1 廣義坐標
4.2.2 多剛體動力學方程
4.2.3 方程的求解方法
4.3 建立虛擬樣機模型的一般步驟
4.3.1 模型的假設與簡化
4.4 虛擬樣機模型的導入
4.4.1 虛擬樣機約束副的定義
4.4.2 內(nèi)彈道的計算
4.4.3 載荷的施加
4.4.4 虛擬樣機模型的初步驗證
4.5 本章小結(jié)
5 自動機各參數(shù)對微后坐自動機后坐速度的影響
5.1 微后坐自動機結(jié)構(gòu)參數(shù)的初步確定
5.1.1 方案確定
5.1.2 槍機 300 g時槍機運動的能量損失
5.1.3 偏移塊軌道槽輪廓曲線方程的初步確定
5.1.4 槍管外表面螺旋槽曲線導程的確定
5.1.5 調(diào)整在能量遷移機構(gòu)有效時槍機質(zhì)量
5.2 微后坐自動機各參數(shù)對自動機運動特性影響
5.2.1 能量遷移機構(gòu)對槍機后坐速度的影響分析
5.2.2 改變自動機參數(shù)對自動機運動特性的影響
5.3 微后坐自動機機構(gòu)參數(shù)的初步匹配
5.4 本章小結(jié)
6 微后坐手槍自動機后坐阻力和槍口垂直跳動量仿真研究
6.1 仿真分析研究思路及理論
6.1.1 后坐阻力仿真研究思路
6.1.2 槍口垂直跳動量仿真研究思路
6.2 參與對比的手槍后坐阻力仿真模型建立
6.3 參與后坐阻力對比的手槍虛擬樣機仿真結(jié)果采集與對比
6.4 微后坐手槍原理樣機握把處后坐阻力仿真結(jié)果
6.4.1 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.2 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.3 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 35 mm
6.4.4 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.5 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.6 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 35 mm
6.4.7 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.8 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.9 槍機 250g,偏移塊曲線方程 1,曲線導程 50 mm
6.4.10 槍機 150 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.4.11 槍機 180 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.4.12 槍機 250 g,偏移塊曲線方程 6,曲線導程 50 mm
6.5 微后坐手槍后坐阻力仿真結(jié)果分析
6.6 參與對比的手槍槍口垂直跳動量仿真模型的建立
6.7 參與槍口垂直跳動量對比的手槍虛擬樣機仿真結(jié)果采集與對比
6.8 微后坐手槍原理樣機槍口垂直跳動量仿真結(jié)果
6.9 微后坐手槍槍口垂直跳動量仿真結(jié)果分析
6.10 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
6.11 本章小結(jié)
7 總結(jié)與研究展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于虛擬樣機技術手槍射擊精度的分析[J]. 魏松波,王剛,廖輝,張小石,任琳. 機械工程與自動化. 2016(01)
[2]彈簧雙向工作延遲機構(gòu)設計與分析[J]. 吳臣,楊臻,徐伏波. 四川兵工學報. 2015(04)
[3]微后坐自動武器的遷移式自動機虛擬樣機研究[J]. 袁點,王剛. 計算機仿真. 2014(01)
[4]變革性槍機系統(tǒng):KRISS Vector系列武器[J]. D boy. 輕兵器. 2013(09)
[5]基于虛擬樣機的某型手槍減小后坐力方法[J]. 楊曉玉,王瑞林,李永建,陳錦喜. 機械設計. 2012(03)
[6]走向口徑系列化:外貿(mào)型Q×4系列手槍[J]. 李良剛,陳華榮,姜黎明. 輕兵器. 2011(20)
[7]基于ADAMS的某榴彈發(fā)射器動力學仿真分析[J]. 鄭秋,吳永軍. 兵工自動化. 2010(07)
[8]模塊化槍族發(fā)射動力參數(shù)匹配關系研究[J]. 冉景祿,王永娟,徐誠. 彈道學報. 2010(02)
[9]AN-94的原理及其實用性思考[J]. Dboy. 現(xiàn)代兵器. 2009(04)
[10]基于ADAMS的自動武器虛擬樣機研究[J]. 賈智宏,葛藤,周克棟. 系統(tǒng)仿真學報. 2008(03)
博士論文
[1]21世紀初葉輕武器發(fā)展研究[D]. 曾永珠.南京理工大學 1995
碩士論文
[1]某自動榴彈發(fā)射器方案設計與仿真研究[D]. 黃興明.南京理工大學 2009
[2]某輕型步槍關鍵問題研究[D]. 駱佳光.南京理工大學 2009
[3]某自動步槍建模與仿真分析[D]. 高鋒華.南京理工大學 2008
本文編號:3202448
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