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弹丸挤进模拟试验系统载荷特性研究

作　者: 黄彦
导　师: 徐万和
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 弹丸挤进模拟试验系统动力加载机构传递模型因素优化设计减速装置塑性应变
分类号: TJ410.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 84次
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内容摘要

弹丸挤进模拟试验系统用于模拟弹丸挤进及热变形过程研究,通过试验可以测定弹丸挤进阻力随位移的变化关系,以及观察弹丸在不同温度下挤进后的热变形,其中模拟试验中的载荷特性是影响模拟效果的重要因素。本文对弹丸挤进模拟试验系统的载荷特性进行研究,探索动力加载机构方案、建立加载力的传递模型,分析载荷变化的影响因素,优化加载机构设计参数,同时对弹丸出枪管后的减速装置进行分析研究。论文首先构建了动力加载机构的结构方案,据此建立了加载力的传递模型,对模型中各构件的运动特性进行了分析和研究。并使用Visual Basic编程软件对加载力传递模型进行分析,归纳出加载力传递过程中的各因素对加载力的变化规律和力输出组件速度的影响。同时,将动力加载机构提供的加载力与实际膛内压力进行对比,提出了使其更加符合实际膛压的方法。在此基础上,提出了用于提高模拟效果的优化设计方案。其次,构建减速装置的结构模型,以ADAMS软件为平台对减速运动中各构件进行了动力学建模,对减速运动过程中各构件的运动和受力情况进行了分析。为满足连接弹丸和推杆的高温胶的强度要求,对减速装置的结构进行了改进设计,并对改进后的各构件的受力和运动情况进行了分析。最后,以ANSYS软件为平台对弹丸减速运动中的塑性应变进行分析,证明了改进后减速装置的可靠性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 选题背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
    1.2.1 弹丸挤进时的内弹道问题  8-11
    1.2.2 枪管磨损对弹丸痕迹的影响  11
  1.3 本论文主要工作  11-13
2 弹丸挤进模拟试验动力加载机构的基本情况  13-18
  2.1 弹丸挤进模拟试验系统的设计要求及技术指标  13-14
    2.1.1 弹丸挤进模拟试验系统的设计要求  13
    2.1.2 弹丸挤进模拟试验系统的技术指标  13-14
  2.2 弹丸挤进模拟试验系统的组成  14-15
  2.3 动力加载机构方案  15-17
  2.4 小结  17-18
3 加载力传递模型的建立及分析  18-46
  3.1 加载力传递模型的建立  18
  3.2 加载力传递模型的动力特性分析  18-24
    3.2.1 加载簧的等效质量分析  18-19
    3.2.2 加载力传递模型的运动分析  19-24
      3.2.2.1 撞击体在加载簧作用下的运动分析  19-20
      3.2.2.2 撞击体与滑块1碰撞分析  20-21
      3.2.2.3 撞击体与滑块1碰撞后的系统运动分析  21-24
  3.3 使用Visual Basic对加载力传递模型建模分析  24-26
  3.4 影响加载力和力输出组件速度变化规律因素的分析  26-39
    3.4.1 加载簧的刚度对加载力和力输出组件速度的影响  26-28
    3.4.2 力调节弹簧的刚度对加载力和力输出组件速度的影响  28-29
    3.4.3 撞击体和加载簧的等效质量对加载力和力输出组件速度的影响  29-31
    3.4.4 滑块1的质量对加载力和力输出组件速度的影响  31-33
    3.4.5 力输出组件的质量对加载力和力输出组件速度的影响  33-35
    3.4.6 撞击体的初始位移对加载力和力输出组件速度的影响  35-37
    3.4.7 撞击体与滑块1的碰撞位置对加载力和力输出组件速度的影响  37-39
  3.5 动力加载机构提供的加载力与实际膛内压力的对比  39-41
    3.5.1 实际膛内压力产生机理及其特性分析  39-40
    3.5.2 动力加载机构提供的加载力与实际膛内压力的对比  40-41
  3.6 提高模拟效果的优化设计  41-45
    3.6.1 加载力F_3的幅值达到一个指定值  42-44
    3.6.2 加载力的冲量I_3达到一个指定值  44-45
  3.7 小结  45-46
4 减速运动问题的研究  46-70
  4.1 减速装置的结构方案研究  46-50
  4.2 减速运动中各构件的动力学仿真技术基础  50-53
    4.2.1 多体系统动力学发展概况  50-51
    4.2.2 ADAMS软件简介  51-53
  4.3 减速运动中各构件的动力学建模及分析  53-58
    4.3.1 减速运动中各构件的动力学建模  53-54
    4.3.2 减速运动中各构件的运动特性分析  54-58
  4.4 减速装置的改进设计  58-62
    4.4.1 减速装置结构的改进设计  58-59
    4.4.2 缓冲簧的设计  59-62
  4.5 改进后减速运动各构件的动力学建模及分析  62-65
    4.5.1 改进后减速运动中各构件的动力学建模  62
    4.5.2 改进后减速运动中各构件的运动特性分析  62-65
  4.6 减速运动中弹丸变形情况分析  65-69
    4.6.1 弹丸有限元模型的建立  65-66
    4.6.2 减速运动中弹丸的受力分析  66-67
    4.6.3 弹丸有限元计算结果分析  67-69
  4.7 小结  69-70
5 结论与展望  70-72
  5.1 结论  70-71
  5.2 展望  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-75

弹丸挤进模拟试验系统载荷特性研究

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