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基于浮动技术的某型重机枪动力学仿真分析

作　者: 赵艳
导　师: 廖振强
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 后坐力精度浮动装置动力学仿真
分类号: TJ24
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

减小武器后坐力,提高武器射击精度是武器设计技术中一项长期又重要的研究课题。本文针对67-2型重机枪具有后坐力大,射击精度不高的缺点,建立了重机枪的三维模型和不浮动情况与浮动情况两种条件下的动力学模型。基于多体动力学理论和枪炮内弹道学理论,以Adams软件为平台,在理论上对其进行动力学仿真,实现了重机枪浮动的可能性。结果表明,重机枪采用合适的浮动发射机构能大幅度降低射击后坐力,可为改进重机枪系统射击性能提供参考。本文首先以67-2重机枪为原型,查阅大量资料和结合实际需要,在Solid works中进行等比例建模,生成零件模型和整体装配模型；然后将关于67-2通用机枪的各种参数数据输入到MatLab中,根据内弹道方程组、后效期方程组和导气室方程组输出膛底压力曲线和导气室压力曲线,然后将曲线导入到Adams软件中,利用AKISPL拟合函数乘以作用面积的到力,将力作为外作用力分别加载到枪机和机框上；最后将三维实体模型导入到Adams软件中,建立动力学仿真模型,合理运用传感器和函数设置,添加约束和外作用力,分析动力学模型在非浮动情况和浮动情况下运动构件的运动特性,检测到机枪后坐力明显减小,减小后坐力的效率可达71.20％,验证了浮动发射在67-2重机枪上实现的可能性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-10
  1.1 课题背景及研究意义  7
  1.2 国外研究现状  7-8
  1.3 国内研究现状  8-9
  1.4 本课题的主要研究内容  9-10
2 重机枪三维建模和动力学建模  10-18
  2.1 重机枪原型简述  10-11
  2.2 重机枪三维模型  11-13
    2.2.1 未安装浮动装置的重机枪三维模型  11-12
    2.2.2 安装浮动装置的重机枪三维模型  12-13
  2.3 Adams虚拟样机建模  13-18
    2.3.1 虚拟样机技术  13-15
    2.3.2 Adams软件介绍  15
    2.3.3 Adams建模  15-18
      2.3.3.1 建模过程中的假设和简化  15-16
      2.3.3.2 建模方法  16
      2.3.3.3 添加约束、驱动及载荷  16-17
      2.3.3.4 零件物理参数  17-18
3 内弹道、后效期与导气室计算  18-36
  3.1 内弹道与导气室参数数值  18
  3.2 内弹道时期  18-23
    3.2.1 内弹道计算假设  19
    3.2.2 内弹道方程组  19-21
    3.2.3 内弹道曲线  21-22
    3.2.4 内弹道时期气体压力变化规律  22-23
  3.3 后效期  23-29
    3.3.1 后效期假设  24-25
    3.3.2 后效期膛内气流参数的变化规律  25-28
    3.3.3 后效期曲线  28-29
  3.4 导气室计算  29-36
    3.4.1 导气室计算基本假设  30
    3.4.2 导气装置气流问题基本方程组推导  30-34
    3.4.3 导气室曲线  34-36
4 重机枪在不浮动情况下的动力学仿真分析  36-42
  4.1 重机枪自动循环图和复进簧工作原理图  36-37
    4.1.1 重机枪自动循环图  36
    4.1.2 复进簧工作原理图  36-37
  4.2 动力学仿真分析  37-42
5 重机枪在浮动情况下的动力学仿真分析  42-59
  5.1 浮动原理  42
  5.2 浮动自动机  42-45
    5.2.1 浮动自动机的特点  42-43
    5.2.2 浮动自动机分类  43-44
    5.2.3 本文设计的浮动自动机运动过程  44-45
  5.3 浮动簧计算  45-46
  5.4 浮动情况下自动机运动分析  46-53
    5.4.1 自动机运动微分方程  46-48
    5.4.2 闭锁开锁时自动机传动分析  48-53
  5.5 动力学仿真分析  53-57
  5.6 仿真结果对比分析  57-59
结束语  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-62

基于浮动技术的某型重机枪动力学仿真分析

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