弹性胶泥缓冲器的研究及在火炮上的应用

摘要

现代火炮普遍采用反后坐装置，火炮反后坐装置实质上就相当于一个缓冲器，它将刚性炮架变为弹性炮架，使得火炮架体在射击时所承受的载荷大为降低，有效地改善了火炮威力和机动性的矛盾。但是，现代战争对火炮系统的性能要求不断提高，对火炮的威力提高的同时，也要求火炮具有良好的机动性、更小的炮架受力、更平稳的后坐复进运动、更短的后坐及循环时间、更简单轻便的反后坐装置等。传统的反后坐装置质量重，结构复杂，需要寻求一种新型的反后坐系统来代替传统的反后坐装置。
　　本文以火炮冲击缓冲为应用背景，采用理论分析与试验验证相结合的仿真分析设计方法，结合项目要求，设计了一款可用于某火炮的弹性胶泥缓冲器。与传统的火炮反后坐装置相比，该缓冲器具有结构简单、体积小、质量轻、价格便宜、性能稳定、使用寿命长等优点。
　　本文首先对传统的火炮反后坐装置和胶泥缓冲器进行研究、分析，根据设计指标，选择了单出杆组合式胶泥缓冲器与火炮配合。然后分别推导了胶泥缓冲器在压缩和回复过程中的动态阻抗力理论公式。应用Matlab编程计算得到了与某火炮后坐阻力曲线匹配的阻抗力曲线，初步确定了胶泥缓冲器的主要结构参数，进而对结构各零部件进行设计，对设计出各个主要零部件进行强度校核。然后对试制出的缓冲器样品进行静压试验、动压试验、落锤试验、耐久性试验等试验，通过上述试验验证综合判断弹性胶泥缓冲器是否能达到缓冲器工作环境要求的技术性能指标。最后根据火炮反后坐装置相关理论，用编程的方法对设计出的弹性胶泥缓冲器进行了验证。
　　结果表明，本文设计的弹性胶泥缓冲器能够满足各项设计指标，能有效地降低火炮后坐阻力，提高火炮的稳定性及射击精度。证实了胶泥缓冲器能够应用到火炮上且具有较好的缓冲减振作用。

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1 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 国内外研究现状及发展动态

1.3 本文主要研究内容

2 传统反后坐装置和胶泥缓冲器概述

2.1 火炮传统反后坐装置概述

2.2 弹性胶泥缓冲器相关研究

2.3 本章小结

3 弹性胶泥缓冲器设计

3.1 设计要求

3.2 胶泥缓冲器的结构选择

3.3 胶泥缓冲器的阻抗力力学模型

3.4. 胶泥缓冲器的结构优化设计

3.5 本章小结

4 胶泥缓冲器的试验研究

4.1 静压试验

4.2 动压试验

4.3 落锤试验

4.4 耐久性试验

4.5 胶泥缓冲器应用于火炮反后坐装置的分析

4.6 本章小结

5 总结和展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢