某轉管武器彈簧緩沖裝置的優(yōu)化與設計
發(fā)布時間:2023-12-02 14:29
轉管類武器裝備中一項長期而又重要的研究課題是減小后坐阻力、提高射擊精度。本文以已經(jīng)設計定型的11管30mm轉管炮緩沖裝置為研究對象,對緩沖裝置的多個重要的參數(shù)進行優(yōu)化分析,得到各參數(shù)最優(yōu)設計值組合,設計一個彈簧阻尼式結構的緩沖裝置。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下: 第一,基于對該新型轉管武器炮膛合力的分析,編寫相應的計算程序得到炮膛合力的曲線數(shù)據(jù)。根據(jù)對該轉管武器幾個方面的基本條件假設、簡化等效處理,建立了動力學理論計算模型和三維實體模型。 第二,很多學者研究轉管武器炮膛合力在動力學仿真分析軟件ADAMS中的添加方法是:建立比較精確的三維實體模型、以機心在凸輪曲線槽內(nèi)的縱向位移作為參考,創(chuàng)建腳本控制命令,實現(xiàn)在動力學仿真分析軟件ADAMS中轉管武器炮膛合力的添加。這種轉管武器炮膛合力的添加方法勢必增加仿真分析難度。同時考慮到,其一資料缺乏;其二本文只針對緩沖裝置這部分進行優(yōu)化設計,沒有必要把模型建立的那么復雜;其三動力學仿真分析軟件ADAMS中測得轉管武器身管組轉過的角度呈單調(diào)遞增或遞減的規(guī)律而不斷累加。因此本文簡化三維實體模型的建立,以身管組轉過的角度為依據(jù),結合動力學仿真分析軟件ADAM...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題的選題背景、依據(jù)和意義
1.1.1 選題背景和依據(jù)
1.1.2 課題理論意義和實際應用價值
1.2 轉管武器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外轉管武器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)轉管武器的研究現(xiàn)狀
1.3 緩沖技術的發(fā)展及應用現(xiàn)狀
1.3.1 彈簧緩沖器
1.3.2 氣體緩沖器
1.3.3 摩擦彈簧緩沖器
1.3.4 襯墊緩沖器
1.3.5 液壓緩沖器
1.3.6 磁流變液緩沖
1.3.7 電流變液緩沖
1.3.8 可壓縮液體緩沖
1.3.9 彈簧液壓緩沖
1.4 本論文的研究思路及主要研究內(nèi)容
2 炮膛合力的分析與計算
2.1 啟動時期
2.2 彈丸膛內(nèi)運動時期
2.3 火藥燃氣后效時期
2.4 慣性時期
2.5 本章小結
3 緩沖裝置動力學模型的建立與分析
3.1 緩沖裝置的工作原理及特點
3.2 基本條件假設與簡化等效處理
3.3 轉管武器在緩沖裝置上運動方程的建立
3.4 轉管武器在運動各階段的后坐運動分析
3.4.1 彈簧緩沖裝置緩沖運動的假設條件
3.4.2 轉管武器在各階段的后坐運動分析
3.5 轉管武器實體模型的建立
3.6 本章小結
4 轉管武器緩沖裝置參數(shù)的優(yōu)化分析
4.1 導入模型的基本設置與簡化處理
4.1.1 ADAMS 接口類型與文件導入方法的介紹
4.1.2 ADAMS 中模型的檢查修正
4.1.3 轉管武器三維實體仿真模型的簡化處理
4.2 炮膛合力在 ADAMS 中的施加方法研究
4.2.1 p-t曲線的處理
4.2.2 炮膛合力的添加方法
4.2.3 間隔、延時不同射擊工況下炮膛合力的施加方法
4.2.4 炮膛合力添加的仿真分析結果
4.2.5 創(chuàng)建身管旋轉角度-炮膛合力的曲線圖
4.3 確定參數(shù)化的設計變量和優(yōu)化目標
4.3.1 確定設計變量
4.3.2 確定優(yōu)化的目標函數(shù)
4.4 優(yōu)化仿真分析與試驗
4.4.1 敏感度分析
4.4.2 優(yōu)化分析結果
4.4.3 連發(fā)試驗測試結果的對比
4.5 本章小結
5 緩沖裝置的方案設計與阻尼材料的選擇
5.1 緩沖裝置總體結構設計及其工作原理介紹
5.2 阻尼技術的現(xiàn)狀、發(fā)展與應用
5.2.1 阻尼技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展
5.2.2 阻尼技術的工程應用
5.3 阻尼的產(chǎn)生機理
5.4 阻尼耗能量的分析與數(shù)學描述
5.5 阻尼材料的選擇
5.6 本章小結
6 緩沖簧與徑向簧的參數(shù)設計
6.1 緩沖簧設計
6.1.1 彈簧類型的選擇
6.1.2 彈簧材料的選取
6.1.3 緩沖簧相關參數(shù)的選取
6.1.4 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧尺寸計算
6.2 徑向簧的設計
6.2.1 后坐總能量的確定
6.2.2 徑向簧的設計
6.3 緩沖裝置整體結構的設計
6.4 本章小結
7 總結
7.1 論文主要成果及創(chuàng)新點
7.2 今后工作展望
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
本文編號:3869857
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題的選題背景、依據(jù)和意義
1.1.1 選題背景和依據(jù)
1.1.2 課題理論意義和實際應用價值
1.2 轉管武器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外轉管武器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)轉管武器的研究現(xiàn)狀
1.3 緩沖技術的發(fā)展及應用現(xiàn)狀
1.3.1 彈簧緩沖器
1.3.2 氣體緩沖器
1.3.3 摩擦彈簧緩沖器
1.3.4 襯墊緩沖器
1.3.5 液壓緩沖器
1.3.6 磁流變液緩沖
1.3.7 電流變液緩沖
1.3.8 可壓縮液體緩沖
1.3.9 彈簧液壓緩沖
1.4 本論文的研究思路及主要研究內(nèi)容
2 炮膛合力的分析與計算
2.1 啟動時期
2.2 彈丸膛內(nèi)運動時期
2.3 火藥燃氣后效時期
2.4 慣性時期
2.5 本章小結
3 緩沖裝置動力學模型的建立與分析
3.1 緩沖裝置的工作原理及特點
3.2 基本條件假設與簡化等效處理
3.3 轉管武器在緩沖裝置上運動方程的建立
3.4 轉管武器在運動各階段的后坐運動分析
3.4.1 彈簧緩沖裝置緩沖運動的假設條件
3.4.2 轉管武器在各階段的后坐運動分析
3.5 轉管武器實體模型的建立
3.6 本章小結
4 轉管武器緩沖裝置參數(shù)的優(yōu)化分析
4.1 導入模型的基本設置與簡化處理
4.1.1 ADAMS 接口類型與文件導入方法的介紹
4.1.2 ADAMS 中模型的檢查修正
4.1.3 轉管武器三維實體仿真模型的簡化處理
4.2 炮膛合力在 ADAMS 中的施加方法研究
4.2.1 p-t曲線的處理
4.2.2 炮膛合力的添加方法
4.2.3 間隔、延時不同射擊工況下炮膛合力的施加方法
4.2.4 炮膛合力添加的仿真分析結果
4.2.5 創(chuàng)建身管旋轉角度-炮膛合力的曲線圖
4.3 確定參數(shù)化的設計變量和優(yōu)化目標
4.3.1 確定設計變量
4.3.2 確定優(yōu)化的目標函數(shù)
4.4 優(yōu)化仿真分析與試驗
4.4.1 敏感度分析
4.4.2 優(yōu)化分析結果
4.4.3 連發(fā)試驗測試結果的對比
4.5 本章小結
5 緩沖裝置的方案設計與阻尼材料的選擇
5.1 緩沖裝置總體結構設計及其工作原理介紹
5.2 阻尼技術的現(xiàn)狀、發(fā)展與應用
5.2.1 阻尼技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展
5.2.2 阻尼技術的工程應用
5.3 阻尼的產(chǎn)生機理
5.4 阻尼耗能量的分析與數(shù)學描述
5.5 阻尼材料的選擇
5.6 本章小結
6 緩沖簧與徑向簧的參數(shù)設計
6.1 緩沖簧設計
6.1.1 彈簧類型的選擇
6.1.2 彈簧材料的選取
6.1.3 緩沖簧相關參數(shù)的選取
6.1.4 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧尺寸計算
6.2 徑向簧的設計
6.2.1 后坐總能量的確定
6.2.2 徑向簧的設計
6.3 緩沖裝置整體結構的設計
6.4 本章小結
7 總結
7.1 論文主要成果及創(chuàng)新點
7.2 今后工作展望
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
本文編號:3869857
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