新型半自动霰弹枪自动机动力学分析

摘要

本文以某新型半自动霰弹枪为研究对象，针对该霰弹枪采用的“间隙式”原理自动机进行研究，分析了自动机运动的基本规律以及主要参数对自动机运动的影响规律，并与一种“蓄能式”自动方式进行了对比，具体研究工作如下:
　　首先，介绍了“间隙式”与“蓄能式”自动机的自动原理，对自动机运动过程进行了分析，确定了影响自动机运动的关键因素;利用经典内弹道学、有限元分析等相关理论和方法分析了内弹道过程，对内弹道过程中的壳膛相互作用进行了仿真研究;
　　其次，建立了两种霰弹枪的三维实体模型，并利用多刚体动力学分析软件建立了参数化虚拟样机进行动力学仿真，获得了自动机运动特征曲线。针对复进簧刚度、预压力、闭锁间隙、壳膛摩擦系数等主要影响因素进行了仿真分析，获得了各因素的影响规律;并且对比分析了“间隙式”和“蓄能式”自动方式的优缺点。
　　研究结果表明“间隙式”自动方式复进簧刚度和预压力的变化对自动机后坐运动影响较小，主要影响自动机复进运动;闭锁间隙和壳膛摩擦系数是影响自动机能量获取的关键因素，随着间隙的增大自动机最大后坐速度增大，但增幅逐渐降低;壳膛摩擦系数对自动机能量的获取影响更加敏感;另外，在较大闭锁间隙时自动机运动对壳膛摩擦系数与较小间隙相比更加敏感;在较小摩擦系数情况下闭锁间隙的大小对自动机运动影响与较大摩擦系数下相比更剧烈。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外霰弹枪概况

1．2．1 国外霰弹枪的现状

1．2．2 国内霰弹枪的现状

1．3 国内外自动武器动力学研究现状

1．4 主要研究工作

2 “间隙式”自动机工作特性分析

2．1 自动机结构原理

2．1．1 “蓄能式”自动原理简介

2．1．2 “间隙式”自动机结构及原理

2．1．3 霰弹枪输弹与进弹动作

2．2 “间隙式”自动机自动动作分析

2．2．1 自动机工作循环图

2．2．2 自动机运动阶段分析

2．3 “间隙式”自动机工作特性分析

2．3．1 自由枪机式武器的工作特性

2．3．2 影响自动机运动特性的主要因素

2．4 本章小结

3 壳膛系统有限元分析

3．1 12号口径霰弹内弹道分析计算

3．1．1 基本假设

3．1．2 膛内时期压力计算

3．1．3 后效期计算

3．2 壳膛系统有限元分析

3．2．1 壳膛系统的物理过程

3．2．2 壳膛系统模型的建立

3．2．3 仿真结果分析

3．2．4 壳膛压力曲线

3．3 本章小结

4 动力学虚拟样机建模

4．1 ADAMS多刚体动力学理论基础

4．1．1 确定广义坐标

4．1．2 动力学方程的建立与求解

4．2 “间隙式”霰弹枪三维实体模型的建立

4．2．1 实体建模软件简介

4．2．2 各主要零件几何模型及装配关系

4．3 “间隙式”霰弹枪虚拟样机建模

4．3．1 模型的导入

4．3．2 运动剧的定义

4．3．3 接触与碰撞力设置

4．3．4 添加弹簧单元

4．3．5 施加膛底合力与抽壳阻力

4．4 “间隙式”霰弹枪模型参数化

4．5 “间隙式”霰弹枪模型仿真验证

4．6 “蓄能式”霰弹枪虚拟样机模型的建立

4．7 本章小结

5 “间隙式”自动机运动特性分析

5．1 “间隙式”自动机影响因素分析

5．1．1 复进簧参数对自动机的影响分析

5．1．2 闭锁间隙的影响分析

5．1．3 壳膛摩擦系数的影响分析

5．1．4 闭锁间隙与摩擦系数的相互影响分析

5．2 与“蓄能式”自动方式对比分析

5．2．1 “蓄能式”自动机影响因素分析

5．2．2 两种自动方式对比分析

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献