某火炮開(kāi)閂動(dòng)力學(xué)特性分析及可靠性研究
發(fā)布時(shí)間:2024-05-10 03:53
以某大口徑超輕型火炮楔式炮尾為研究對(duì)象,結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)不同炮閂的研究,運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)和有限元法分別研究炮閂動(dòng)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)應(yīng)力問(wèn)題,為火炮炮閂分析計(jì)算提供了一定的理論和技術(shù)支持,并計(jì)算炮閂零件的可靠度,研究其可靠性。 首先,研究楔式炮閂的開(kāi)閂特性。根據(jù)炮閂的開(kāi)閂動(dòng)作及零件間的相互關(guān)系,建立了開(kāi)閂裝置數(shù)學(xué)模型和抽筒裝置數(shù)學(xué)模型,理論分析結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性。然后運(yùn)用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS建立炮閂多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,研究藥筒所受最大摩擦阻力分別是0kN、1kN、2kN、4kN、5kN等五種工況時(shí)的開(kāi)閂特性,所研究的內(nèi)容有:開(kāi)閂阻力、藥筒被抽出的速度、復(fù)進(jìn)速度和開(kāi)閂阻力的關(guān)系等,根據(jù)結(jié)果的分析,進(jìn)而研究改變抽筒速度的方法。此外,文中還建立了炮閂剛?cè)狁詈夏P?與多剛體模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。 再者,研究炮閂主要零部件的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。摒棄了傳統(tǒng)的對(duì)炮閂進(jìn)行靜力學(xué)校核的方法,適當(dāng)簡(jiǎn)化模型,建立正確的連接關(guān)系,選擇較為準(zhǔn)確的碰撞系數(shù)及相關(guān)接觸模式,運(yùn)用ABAQUS有限元分析軟件建立了某火炮炮閂系統(tǒng)的非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,并采用隱式積分方法,重點(diǎn)考察曲柄、曲臂軸和抽筒子的動(dòng)態(tài)應(yīng)力響應(yīng)情況。 最后,理論計(jì)算研究炮閂結(jié)構(gòu)...
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 火炮炮閂多體動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 火炮炮閂非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要對(duì)象
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 動(dòng)力學(xué)研究方法及理論
2.1 概述
2.2 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
2.2.1 ADAMS多剛體系統(tǒng)的組成
2.2.2 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的坐標(biāo)選擇
2.2.3 多剛體動(dòng)力學(xué)方程的建立
2.2.4 多剛體動(dòng)力學(xué)模型的求解
2.3 非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)
2.3.1 非線性動(dòng)力學(xué)有限元方程
2.3.2 非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析的數(shù)值方法
2.4 本章小結(jié)
3 火炮開(kāi)閂特性分析
3.1 引言
3.2 數(shù)學(xué)模型建立
3.2.1 開(kāi)閂基本動(dòng)作
3.2.2 開(kāi)閂裝置數(shù)學(xué)模型
3.2.3 抽筒裝置數(shù)學(xué)模型
3.3 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)建模
3.3.1 模型描述
3.3.2 動(dòng)力學(xué)模型中的假設(shè)
3.3.3 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系
3.3.4 抽殼阻力的設(shè)定
3.3.5 模型中的參數(shù)
3.4 火炮開(kāi)閂動(dòng)力學(xué)特性分析
3.4.1 開(kāi)閂阻力分析
3.4.2 藥筒被拋出速度分析
3.4.3 復(fù)進(jìn)速度與開(kāi)閂阻力比較分析
3.4.4 復(fù)進(jìn)過(guò)程合力分析
3.4.5 復(fù)進(jìn)速度和開(kāi)閂阻力的關(guān)系
3.4.6 65°射角時(shí)的開(kāi)閂特性
3.4.7 關(guān)閂簧特性分析
3.5 改變藥筒拋出速度的方法研究
3.5.1 卡殼故障
3.5.2 方法措施
3.6 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈夏P徒?br> 3.6.1 建立柔性體的步驟
3.6.2 柔性體的建立
3.6.3 柔性體碰撞的模擬
3.7 多剛體模型與剛?cè)狁詈夏P偷慕Y(jié)果比較分析
3.7.1 開(kāi)閂阻力比較分析
3.7.2 藥筒被拋出速度比較分析
3.7.3 復(fù)進(jìn)速度比較分析
3.8 本章小結(jié)
4 炮閂結(jié)構(gòu)非線性有限元?jiǎng)討B(tài)應(yīng)力分析
4.1 概述
4.2 炮閂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
4.3 ABAQUS非線性有限元建模
4.3.1 網(wǎng)格劃分
4.3.2 模型中的裝配與連接關(guān)系
4.3.3 載荷與約束
4.3.4 非線性動(dòng)態(tài)分析方法
4.4 結(jié)果分析
4.4.1 曲柄動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.4.2 曲臂軸動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.4.3 右抽筒子動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.5 本章小結(jié)
5 火炮炮閂零部件可靠度計(jì)算
5.1 可靠性概述
5.2 機(jī)械可靠性研究現(xiàn)狀
5.2.1 零部件可靠性
5.2.3 系統(tǒng)可靠性
5.3 機(jī)械可靠度
5.3.1 干涉理論
5.3.2 可靠度計(jì)算的一般方法
5.3.3 功能密度函數(shù)積分法
5.3.4 應(yīng)力和強(qiáng)度為正態(tài)分布時(shí)的可靠度計(jì)算
5.4 概率分析基礎(chǔ)
5.5 曲臂軸可靠性分析
5.5.1 曲臂軸的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算
5.5.2 曲臂軸的可靠度計(jì)算
5.6 炮尾可靠度分析
5.6.1 炮尾的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算
5.6.2 炮尾可靠度計(jì)算
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 本文工作小結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3968680
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 火炮炮閂多體動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.2 火炮炮閂非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要對(duì)象
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 動(dòng)力學(xué)研究方法及理論
2.1 概述
2.2 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
2.2.1 ADAMS多剛體系統(tǒng)的組成
2.2.2 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的坐標(biāo)選擇
2.2.3 多剛體動(dòng)力學(xué)方程的建立
2.2.4 多剛體動(dòng)力學(xué)模型的求解
2.3 非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)
2.3.1 非線性動(dòng)力學(xué)有限元方程
2.3.2 非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析的數(shù)值方法
2.4 本章小結(jié)
3 火炮開(kāi)閂特性分析
3.1 引言
3.2 數(shù)學(xué)模型建立
3.2.1 開(kāi)閂基本動(dòng)作
3.2.2 開(kāi)閂裝置數(shù)學(xué)模型
3.2.3 抽筒裝置數(shù)學(xué)模型
3.3 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)建模
3.3.1 模型描述
3.3.2 動(dòng)力學(xué)模型中的假設(shè)
3.3.3 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系
3.3.4 抽殼阻力的設(shè)定
3.3.5 模型中的參數(shù)
3.4 火炮開(kāi)閂動(dòng)力學(xué)特性分析
3.4.1 開(kāi)閂阻力分析
3.4.2 藥筒被拋出速度分析
3.4.3 復(fù)進(jìn)速度與開(kāi)閂阻力比較分析
3.4.4 復(fù)進(jìn)過(guò)程合力分析
3.4.5 復(fù)進(jìn)速度和開(kāi)閂阻力的關(guān)系
3.4.6 65°射角時(shí)的開(kāi)閂特性
3.4.7 關(guān)閂簧特性分析
3.5 改變藥筒拋出速度的方法研究
3.5.1 卡殼故障
3.5.2 方法措施
3.6 炮尾炮閂機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈夏P徒?br> 3.6.1 建立柔性體的步驟
3.6.2 柔性體的建立
3.6.3 柔性體碰撞的模擬
3.7 多剛體模型與剛?cè)狁詈夏P偷慕Y(jié)果比較分析
3.7.1 開(kāi)閂阻力比較分析
3.7.2 藥筒被拋出速度比較分析
3.7.3 復(fù)進(jìn)速度比較分析
3.8 本章小結(jié)
4 炮閂結(jié)構(gòu)非線性有限元?jiǎng)討B(tài)應(yīng)力分析
4.1 概述
4.2 炮閂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
4.3 ABAQUS非線性有限元建模
4.3.1 網(wǎng)格劃分
4.3.2 模型中的裝配與連接關(guān)系
4.3.3 載荷與約束
4.3.4 非線性動(dòng)態(tài)分析方法
4.4 結(jié)果分析
4.4.1 曲柄動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.4.2 曲臂軸動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.4.3 右抽筒子動(dòng)態(tài)應(yīng)力
4.5 本章小結(jié)
5 火炮炮閂零部件可靠度計(jì)算
5.1 可靠性概述
5.2 機(jī)械可靠性研究現(xiàn)狀
5.2.1 零部件可靠性
5.2.3 系統(tǒng)可靠性
5.3 機(jī)械可靠度
5.3.1 干涉理論
5.3.2 可靠度計(jì)算的一般方法
5.3.3 功能密度函數(shù)積分法
5.3.4 應(yīng)力和強(qiáng)度為正態(tài)分布時(shí)的可靠度計(jì)算
5.4 概率分析基礎(chǔ)
5.5 曲臂軸可靠性分析
5.5.1 曲臂軸的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算
5.5.2 曲臂軸的可靠度計(jì)算
5.6 炮尾可靠度分析
5.6.1 炮尾的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算
5.6.2 炮尾可靠度計(jì)算
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 本文工作小結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3968680
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