某型机枪自动机动态仿真分析

自动机在机枪设计中占据着核心地位。在分析了某型机枪自动机运动和受力特点的基础上,通过一定的简化,利用Pro/E和ADAMS建立了该机枪自动机的26个刚体的虚拟样机模型。选取枪机框速度和位移为校验指标,将仿真结果与试验结果对比,验证了仿真分析的可信性。通过仿真获得了自动机的动力学特性,并研究了部分结构参数对机枪自动机动力学特性的影响。研究结果证明了将虚拟样机技术引进自动武器研制领域的可行性及优越性,为进一步的仿真及自动机结构优化奠定了基础。     

大口径机枪双头弹测速方法与飞行特性分析

针对大口径机枪双头弹的运动特点,提出了一种采用多普勒测速雷达实现两目标测速的实验方法,进行了多普勒测速实验,获得了双头弹１００ｍ内全弹道速度－时间关系曲线。并计算出了双头弹两个弹头的切速和此道段的阻力系数,据此进行了行特性分析。实验结果证明,大口径机枪双间两个弹头的飞行是稳定的,且两者之间存在相对比较固定的速度差。该测试结果为其弹道分析提供了可靠依据。     

某外能源转管机枪机心组动力学仿真分析

利用基于多刚体系统动力学的ADAMS仿真分析软件，建立受力和运动都与实际样机基本一致的仿真模型。将所建立的某外能源转管机枪三维实体模型转换为Parasolid格式并导入ADAMS软件。根据加工零件时所用材料设定模型中各实体的材质，并将模型中相对静止的零部件连接成为一个整体，形成新的实体，从而进一步简化模型，最后根据机枪实际传动和受力关系，在模型中添加约束和力，设置相关参数，建立用于仿真分析的动力学模型。经过对比可知：仿真结果与射击试验实测值十分接近，证明仿真分析结果是可信的。根据分析结果对机头限位方式进行了改进，解决了样机存在的开锁故障问题。     

基于 ADAMS 机枪射击稳定性动力学仿真分析

针对大口径机枪射击稳定性低的问题,提出一种利用膛内火药气体能量来减小枪口跳动的稳定控制装置;鉴于枪管在稳定力作用下会发生变形,采用一种支架装置来加强枪管的刚度;基于刚柔糅合、多柔体动力学理论,以ADAMS、Matlab 软件为平台,对改进后的机枪进行仿真,枪口跳动的最大位移值下降了46％,脚架振动的最大位移值下降了41％,射击稳定性得到明显提高。     

基于ADAMS的某自动机加速机构动力学仿真

提出了一种自动机加速机构,用于自动武器在研发过程中的非射击系统联调。基于多刚体动力学理论,运用SolidWorks和ADAMS软件联合建立了虚拟样机模型。采用ADAMS软件作为仿真平台,针对该加速机构的工作原理与结构特点建立仿真策略并进行了仿真计算与分析,确定了主要的结构参数和电机转速,并获得了自动机的模拟加速曲线,实现了预期的设计目标,验证了该加速机构的可行性与合理性。     

某车载速射迫击炮自动机动力学建模仿真

为了对车载速射迫击炮进行故障预测和结构优化,针对新型车载速射迫击炮的特点,对其自动机动力学特性进行仿真研究。依据多刚体动力学理论,利用 SolidWorks 和 ADAMS 软件建立自动机虚拟样机模型,通过对标准装药条件下的 4 连发射击动作仿真,获得连发射击条件下的仿真结果,并与试验结果进行比较,同时结合火炮构件的动作顺序,分析了后坐部分和输弹板的动力学特性。仿真结果证明了所建虚拟样机的可信性,可为后续故障预测和进一步结构优化提供参考。     

考虑自动机移动的两类机枪动力学模型研究

考虑自动机移动对系统动态特性的影响,是自动武器动力学仿真的难点。采用基于多柔体和非线性有限元方法,给出了两类机枪动力学模型,并对建模方法和模型精度进行分析,得出了对同一物理过程模拟的不同仿真精度的两类模型,非线性有限元更能反映实际发射过程。     

一种新型埋头弹闭气结构设计及仿真分析

为解决现有埋头弹不能兼顾规整外形和自带闭气结构的问题,在埋头弹炮筒前端增加了锥角为24°的倒角结构,在自动机旋转药室端面增加了闭气沟槽。炮弹发射过程中,火药燃气压力使炮筒前端倒角贴紧身管壁,实现闭气;炮弹前端外形出现缺陷时,旋转药室上的闭气沟槽能有效减缓火药燃气外泄。对设计的埋头弹进行了有限元分析和流体动力学仿真分析,结果表明,设计的埋头弹,炮弹外形规整,结构简单,与自动机匹配良好,能有效实现闭气;当炮弹外形受到不可抗力损坏时,依靠火炮辅助闭气结构,能对发射全过程的火药燃气外泄进行有效减缓。     

某链式机枪击发结构改进仿真分析

针对自动机闭锁过程中击针从击针卡爪上解脱出现的击发能量大、机头体在回转过程中反跳速度摆动大和射击精度差等技术难题,借助ADAMS动力学仿真软件建立某链式机枪机械击发结构的动力学仿真模型。通过数值仿真获得机头体、击针的速度和位移曲线。仿真结果表明：该方案能减小振动和可靠击发,具备可行性。     

某型车装机枪顶弹故障原因分析

针对某型车装机枪寿命试验过程中出现的“顶弹”故障现象．分析了该型车装机枪供弹机构的结构原理及供弹过程的受力状态，通过对供弹机构的检查及试验验证．找出了导致射击过程中“顶弹”故障几率增加的真实原因．并提出了改进的措施。     

埋头弹随行装药内弹道性能的数值分析

为研究埋头弹火炮的更优性能,基于2次点火及火药程序燃烧控制技术,建立了埋头弹固体随行装药内弹道零维模型。针对某埋头式榴弹的试验结果进行了数值模拟,获得的初速、膛压变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了加载随行装药后多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响。结果表明,在最大膛压不变的条件下,随行装药可提高炮口初速6%; 随行装药量、燃速系数及点火延迟时间三者合理优化匹配,才能实现最佳的内弹道性能。     

多参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响

为了给埋头弹内弹道设计提供理论依据,研究了埋头弹装填参数变化对内弹道过程的影响。基于两次点火及火药程序燃烧控制技术,开展了35mm埋头弹火炮内弹道性能试验,并建立埋头弹两次点火的内弹道理论模型,计算值与实测值吻合较好。在此基础上,分析了主装药装药量、弹丸质量、药室容积、火药力等参数变化对埋头弹火炮内弹道性能的影响,研究结果对指导埋头弹火炮内弹道设计有一定的参考价值。     

埋头弹火炮零维内弹道模型及计算

基于对埋头弹火炮主要特点的分析,重点考虑气体泄漏的因素和弹丸挤进时的动态冲击效应,建立了零维即集．总参量法内弹道模型并对埋头弹火炮内弹道性能进行了模拟．结果表明,影响其内弹道诸元的关键因素为漏气及弹药的结构．     

基于NSGA-Ⅱ算法的埋头弹药内弹道性能优化

针对埋头弹药内弹道性能优化问题,将改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)应用于内弹道数学模型,优化装填参数以提高埋头弹内弹道性能。建立一维两相流模型模拟弹丸膛内运动过程,在此基础上采用NSGA-Ⅱ遗传算法,以弹丸炮口速度和弹道效率为优化目标,在给定最大膛压约束条件下对内弹道性能进行优化。优化结果表明弹道效率基本保持不变的同时炮口速度有所提高。为验证优化结果的适应性及有效性,采用优化后的装填参数在埋头弹火炮上进行了射击实验,结果表明弹丸炮口速度比优化前提高1.056%,在已达到内弹道设计指标前提下使初速进一步提高12.37 m/s。     

同旋向供弹单元设计与仿真优化

同旋向供弹单元结构紧凑,更适合应用于对空间布局有特定要求的无链供弹系统中。为了最大程度降低同旋向供弹过程中炮弹的速度变化量,分析了同旋向供弹单元设计输入参数,以某自动机供弹系统中的同旋向供弹单元为例,建立了动力学分析模型,根据工程设计特点,进行了多输入参数的仿真分析,分析过程及结果对无链供弹系统的优化设计提供了一定的参考。     

膛口制退器效率对某新型全枪浮动原理大口径机枪的影响研究

为研究膛口制退器制退效率对采用全枪浮动原理的某新型大口径机枪浮动性能的影响,建立了基于浮动原理且考虑土壤和人体影响的某新型大口径机枪的刚柔耦合模型,对含膛口制退器的机枪系统进行动力学仿真并与试验结果进行对比分析,验证了该模型的正确性;获得了某新型大口径机枪实现全枪浮动的膛口装置制退效率的允许取值范围。结果表明,所建立含膛口制退器的实际某新型大口径机枪刚柔耦合模型精确可靠,所设计的膛口制退器实际制退效率为35.9%,其实现全枪浮动的膛口制退器制退效率的理论取值范围为22.5%~50.0%.     

半可燃药筒埋头弹内弹道性能数值模拟

为了提高埋头弹药轻量化程度及发射过程的能量利用率,将可燃药筒材料应用到埋头弹药的结构中。基于二次点火和火药程序燃烧技术,将可燃药筒简化为变燃速片状药,并作为混合装药中的一种,建立了半可燃药筒埋头弹零维内弹道模型。对105 mm埋头式榴弹射击试验进行数值模拟,验证了所建模型的正确性。在此基础上对105 mm半可燃药筒埋头式穿甲弹的内弹道性能进行预测分析,得到最大膛压为537.5 MPa,炮口初速为1 667 m/s。     

大口径火炮身管主动冷却温度场分析

利用有限元软件分析了某大口径火炮身管的温度场分布,并对自然散热条件下的单筒身管和主动冷却条件下的复合身管温度场进行了比较,其结果为(1)身管温度场分布存在初始和正规工况阶段,后者的单筒身管热状态可以通过测定任意两发身管外表面温度来评估;(2)持续射击过程中,单筒身管始终处于非稳态导热过程,主动冷却身管则包括非稳态和准稳态两个过程,实现了身管热状态由不可控向可控转变;(3)对流传热系数h和身管壁厚δ的组合对降低内膛温度具有很大影响.临界对流传热系数hc的存在表明,对自然散热条件下单筒身管来说(h＜hc),在重量、刚度允许条件下,增加壁厚可以达到降低内膛温度的目的;就主动冷却身管而言(h＞hc),选择大h、小δ时需兼顾强度和制造工艺性.