自动步枪内弹道随机仿真试验与分析

摘要

随着轻武器科学的发展，对自动步枪射击过程的分析和研究逐渐深入，各种由生产制造误差引起的随机波动对于射击过程的影响得到了前所未有的重视。提高弹丸初速的稳定性可以提高其射击精度，进而使命中概率得到提升。因此，分析各种随机因素对弹丸初速散布的影响具有非常重要的现实意义。 本文选取5.8mm自动步枪作为研究对象，在经典内弹道的基础上，建立了考虑自动机运动的步枪内弹道的数学模型，在ADAMS中建立了自动机动力学模型。分析了弹药和自动机两个方面影响弹丸初速的各种随机因素，确定每一因素的变化范围后，基于蒙特卡洛方法，应用MATLAB和ADAMS联合仿真，对自动步枪进行了随机仿真试验，以研究由各种生产制造误差引起的随机因素共同作用下弹丸初速的散布情况，得到了弹丸初速散布的变化规律。仿真试验结果表明：各随机因素在所选取的范围内波动时，初速在3.2%范围内波动；同时得出了各随机因素公差变化时弹丸初速在2.3%～4.3%范围内波动。本研究对弹药和步枪的设计与生产加工具有一定的指导意义。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 5.8mm自动步枪简介

1.4 武器系统随机试验

1.5 课题主要研究内容

2 蒙特卡洛方法

2.1 基本原理[8]

2.2 实现步骤

2.3 随机数的生成方法

2.4 连续型随机变量的抽样方法

2.5 离散型随机变量的抽样方法

2.6 本章小结

3 内弹道模型的建立

3.1 自动步枪内弹道过程[16]

3.2 内弹道基本假设

3.3 建立内弹道方程组

3.4 内弹道方程组解算

3.5 后效期膛内压力的计算模型[17][18]

3.6 导气室压力的计算模型

3.7本章小结

4 自动机动力学模型的建立

4.1 虚拟样机技术[19][20]

4.2 多刚体动力学

4.3 动力学仿真步骤

4.4 虚拟样机的建立

4.5 本章小结

5 随机仿真试验

5.1 影响因素分析

5.2 仿真试验假设[31]

5.3 仿真软件介绍

5.4 随机仿真试验

5.5 本章小结

6 随机变量取不同公差时的随机仿真分析

6.1 各随机变量公差缩小50%的随机仿真试验

6.2 各随机变量公差缩小25%的随机仿真试验

6.3 各随机变量公差扩大25%的随机仿真试验

6.4 各随机变量公差扩大50%的随机仿真试验

6.5 结果分析

6.6 本章小结

7 总结与研究展望

7.1 工作总结

7.2 研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况

致谢