針對舊式炮彈射高偏低、引信瞎火率偏高的問題,以新研制的37mm口徑人工防雹增雨炮彈及其引信為研究對象,借助有限元分析和動力學(xué)仿真手段并結(jié)合相關(guān)設(shè)計要求,對彈丸外形進(jìn)行了氣動特性優(yōu)化設(shè)計,對彈丸起爆破碎性進(jìn)行了仿真分析,對引信膛內(nèi)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)動態(tài)性能進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究。在原榴-1引信外形基礎(chǔ)上提出了4種外形優(yōu)化方案,利用Fluent仿真軟件對配用這5種外形方案引信的彈丸阻力系數(shù)進(jìn)行仿真,并將所得數(shù)據(jù)擬合成有理式函數(shù),再進(jìn)行質(zhì)心外彈道計算,得到各方案的最大射高。引信頭部外形方案以拋物面方案減阻增高效果最佳,增高約4%。在彈頭外形優(yōu)化的基礎(chǔ)上,依據(jù)底凹減阻和外形減阻原理提出了炮彈底部結(jié)構(gòu)的6種減阻改進(jìn)方案,借助Fluent軟件對其進(jìn)行氣動特性分析并進(jìn)行了質(zhì)心外彈道計算。通過仿真和計算發(fā)現(xiàn),底凹開孔并倒圓角方案與拋物線輪廓方案減阻效果接近,增高效果均可達(dá)9%以上。借助AUTODYN仿真軟件對彈底外形優(yōu)化后的彈丸進(jìn)行起爆破碎性仿真分析,檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)彈底結(jié)構(gòu)氣動優(yōu)化后不能完全滿足破碎性設(shè)計指標(biāo),需要進(jìn)一步改進(jìn)。結(jié)合ANSYS/LS-DYNA仿真所得引信(或彈丸)所受的沖擊過載,利用DAMS軟件對膛內(nèi)點(diǎn)...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 人工影響天氣概況
        1.2.1 國外人工影響天氣發(fā)展概況
        1.2.2 我國人工影響天氣發(fā)展概況
    1.3 高炮人工影響天氣
        1.3.1 高炮作業(yè)優(yōu)勢
        1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)用的幾種人工防雹增雨炮彈
        1.3.3 高炮人工防雹增雨炮彈引信
    1.4 某37mm人工防雹增雨炮彈及其引信技術(shù)系統(tǒng)簡介
    1.5 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.5.1 彈丸頭部氣動外形研究現(xiàn)狀
        1.5.2 彈丸底部氣動結(jié)構(gòu)和外形研究現(xiàn)狀
        1.5.3 彈丸起爆破碎性研究現(xiàn)狀
        1.5.4 引信膛內(nèi)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 超音速炮彈彈丸頭部外形優(yōu)化設(shè)計仿真研究
    2.1 仿真建模
        2.1.1 模型方案
        2.1.2 仿真過程
    2.2 仿真結(jié)果
        2.2.1 模型驗(yàn)證
        2.2.2 阻力特性
        2.2.3 阻力系數(shù)擬合
    2.3 外彈道計算分析
    2.4 本章小結(jié)
3 超音速炮彈底部結(jié)構(gòu)和外形優(yōu)化設(shè)計仿真研究
    3.1 仿真建模
        3.1.1 模型方案
        3.1.2 仿真過程
    3.2 仿真結(jié)果
        3.2.1 阻力特性
        3.2.2 阻力系數(shù)擬合
    3.3 外彈道計算分析
    3.4 本章小結(jié)
4 彈丸起爆破碎性分析
    4.1 建模與仿真
        4.1.1 模型方案
        4.1.2 仿真過程
    4.2 仿真結(jié)果及分析
    4.3 本章小結(jié)
5 引信膛內(nèi)慣性針刺火帽點(diǎn)火機(jī)構(gòu)動態(tài)特性理論與仿真分析
    5.1 理論分析和數(shù)學(xué)模型
    5.2 仿真模型
    5.3 模型驗(yàn)證
        5.3.1 跌落試驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.2 震動試驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.3 發(fā)射過程驗(yàn)證
        5.3.4 錘擊試驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.5 爆炸完全性試驗(yàn)投擲發(fā)火過程驗(yàn)證
    5.4 性能特性分析
        5.4.1 擊針簧剛度系數(shù)的影響
        5.4.2 擊針簧預(yù)壓量的影響
        5.4.3 針刺火帽質(zhì)量的影響
        5.4.4 過載峰值的影響
        5.4.5 過載持續(xù)時間的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究結(jié)論
    6.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.4 需要進(jìn)一步探討的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3876354