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摘要:针对传统内能源转管机枪驱动阻力大、超高射频实现难的问题,结合导气式自动武器的工作特点和转管武器的结构特性,针对3管转管武器开展新型内能源旋转活塞驱动技术研究.基于枪炮发射内弹道理论和自动武器气体动力学理论,提出了采用旋转活塞的内能源转管武器驱动技术方案.建立了旋转活塞驱动技术方案的数值计算模型.综合考虑转管武器发射时的边界条件,通过数值计算分析得出了旋转活塞驱动方案的驱动性能.分析结果表明,针对3管转管武器采用旋转活塞驱动技术,可以在维持导气室低压力的前提下使身管组的转速最高提升80%....
摘要:提出了将高效的膛口制退器、时延式喷管气流反推减后坐装置和新型阻尼可调高吸能缓冲器3者有机结合的复合型减后坐力技术,实现大幅度降低小口径自动炮连发射击时的后坐力.建立了该自动炮复合型减后坐刚柔耦合数学模型.经过仿真分析,计算结果曲线与试验曲线基本相符.试验数据表明,复合型减后坐力技术能够有效使自动炮后坐力显著降低.为今后低后坐身管武器的研究提供了理论依据和应用参考....
摘要:针对某大型重载悬挂发射装置的挂钩解锁异常现象,对挂钩组件的磨损因素进行了实验和仿真研究.运用ADAMS动力学分析软件,对振动条件下的挂钩销轴在0.05 mm、0.1 mm、0.15 mm配合间隙的工况进行仿真分析.分别采用对比实验和单因素实验法,研究分析了轴孔配合材料、配合间隙和润滑条件对销轴磨损的影响.仿真结果显示,配合间隙在0.1 mm时销轴之间的接触碰撞应力最小,与实验结果相符,且在此种工况下销轴在挂钩孔中的转动效果最好.实验结果显示,挂钩和销轴采用同种材料时,销轴磨损较大;销轴磨损随挂钩销轴与挂钩孔之间的配合间隙增大而增大;挂钩销轴与挂钩孔之间采用7008航空润滑脂,可以减小配合面之间的摩擦,降低摩擦热量,减少销轴材料的磨损和烧蚀现象....
摘要:在半开腔膛口制退器基础上进行改进,提出喷管高效膛口制退器的概念,在半开腔膛口制退器两侧引出可水平向后的拉瓦尔喷管,利用火药燃气通过喷管气流的反推作用达到减后坐效果,通过编程进行内弹道计算.运用刚柔耦合动力学理论,对安装喷管高效膛口制退器车载转管机枪系统建立动力学模型,进行动力学仿真计算.计算结果表明,安装喷管高效膛口制退器后,机枪后坐力、后坐位移、膛口角位移和弹丸出膛口时角位移均得到减小,提高了机枪的射击性能....
摘要:为解决发射高初速榴弹的榴弹机枪系统后坐力大的问题,提出了一种双药室拉瓦尔喷管气流反推减后坐技术.设计了适用于高速榴弹机枪系统的双药室拉瓦尔喷管减后坐装置,利用一维非定常流理论推导了双药室喷管低后坐武器的内弹道阶段和后效期阶段的气体动力学方程;将试验测得的压力峰值、弹丸初速及后坐力与仿真数值进行对比,验证建立的双药室喷管气流反推减后坐计算模型的正确合理性;计算双药室喷管低后坐武器后药室、前药室、导气室及喷管气室的压力,并分析压力参数随时间变化规律;对比分析双药室喷管武器与普通武器的膛压曲线、弹丸速度曲线,重点分析双药室喷管内气流压力、温度、密度和速度随时间变化曲线及在喷管内分布状况;探讨了后药室装药量、喷管导气孔直径及喷管内经对武器喷管反推力、喷管减后坐效率、弹丸初速等武器发射性能的影响.研究结果表明,在保持弹丸初速不变的情况下,合理匹配双药室减后坐结构参数,采用双药室喷管气流减后坐技术可实现武器低后坐发射的目的....
[期刊论文] 宋杰 邱明 廖振强 华洪良
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为研究采用首发浮动技术的榴弹机枪(GMG)的动力学特性,建立GMG刚柔耦合动力学模型,并进行了20连发动力学计算.通过动力响应研究了浮动参数对射击密集度的影响.采用外弹道理论计算了20连发射击密集度,并与实验值进行比较,对动力学模型的准确性进行了验证.研究了浮动参数对武器架座力及射击密集度的影响规律.研究结果表明:建立的仿真计算模型可以有效预测GMG射弹散布,并可通过合理匹配浮动参数达到提高武器射击密集度、降低武器后坐力的目的....
[期刊论文] 宋杰 邱明 廖振强 王涛
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对单药室喷管气流反推装置减后坐效率低、弹丸速度衰减严重的问题,提出双药室喷管气流反推减后坐技术.建立包含膛内和喷管内部气流参数的大口径武器内弹道及后效期的数学模型.对喷管武器进行试验,验证文中建立的包含喷管气流问题的内弹道及后效期数学模型的正确性.对比分析采用两种减后坐装置武器的弹丸初速、喷管减后坐效率、自动机运动特征量、后坐力等发射性能参数.结果表明:采用双药室喷管气流反推减后坐技术的武器,在保证弹丸初速几乎不变的前提下可以显著提升武器减后坐效能、大幅降低武器后坐力....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST
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摘要:为研究一种新型弧形三脚架结构对机枪振动抑制以及射击精度改善情况,基于 ADAMS 以及相关实验数据建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型。在其余条件一致的情况下,对比了不同枪架在射击过程中的膛口动力学响应。根据外弹道理论,以及弹头出膛口扰动,对射击100 m 距离弹头散布进行了计算。结果表明:膛口的振动主要体现在高低方向上(y 轴),在该方向上膛口位移、速度、射角峰值平均值分别降低了27.8%、25.8%、31.1%左右。弧形三脚架对应的弹头散布圆半径 R100,R50分别改善了33.6%、23.2%。弧形三脚架结构可有效改善机枪系统射击精度。...
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北大核心 CSTPCD CSCD EI
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摘要:为了改善机枪系统射击精度,将喷管气流反推技术应用于某12.7 mm重机枪系统,在枪管不同位置设计喷管,并设计了3种喷管工作方案进行比较.根据相关实验数据,建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型并进行计算,获得了弹头出膛口瞬时膛口响应.根据外弹道理论,对射击距离100 m弹头散布进行计算,对比了不同喷管作用形式对机枪系统射击精度的改善情况.研究结果表明:喷管以力矩形式作用于枪管时,弹头出膛口瞬时高低方向位移、射角、速度扰动波动小,射向一致性高,对应的散布圆半径R50改善72.3%左右,可有效改善机枪系统射击精度....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ EI CBST SA
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摘要:为了提高机枪系统射击精度,将瞬态动力学与模态分析技术相结合,为枪管结构形貌优化选择了合适的目标模态,对其进行了形貌优化.采用刚柔耦合动力学与外弹道计算对优化前后机枪系统动力学响应特性、射击精度进行了对比研究.结果表明:采用优化后的枪管结构后,枪口高低方向振动位移、速度、射角最大值分别减少了40%,52%,46%左右,效果良好.并且,机枪射击精度指标R50,R70分别由原先的7.7,11.6 cm下降为2.6,6.4cm,射击精度指标分别提高了66%,44%左右,提升效果较为明显.此研究可为同类武器结构设计提供参考....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST
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摘要:针对使用过程中枪架弹性变形过大影响射击精度问题,提出网格变形、Plackett-Burman 试验设计、多目标优化相结合提高枪架刚度的解决方案。利用网格变形技术定义形状变量,据 Plackett-Burman 试验设计筛选对目标函数显著度高的形状变量;采用优化拉丁方试验设计对整个设计空间均匀采样,据样本点拟合高精度 Kriging 响应面模型;以三脚架质量为约束,轴向、横向弯曲刚度为目标函数,用多目标遗传优化算法(MOGA)对响应面模型进行寻优。研究表明,该方法能同时提高三脚架轴向、横向刚度,可据 Pareto 最优解集合权衡各目标进行决策。...
[期刊论文] 邱明 廖振强 李佳圣 宋杰
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI SA
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摘要:为了研究悬挂式振动设备启动瞬态共振的产生机理与抑制方法,提出了考虑几何非线性的轴向受力横向大变形柔性吊杆梁模型,并基于异步电机瞬态过程理论,对悬挂式振动设备启动多场耦合瞬态过程进行了数值模拟。采用非线性弹性理论和Euler-Bernoulli梁理论建立了非线性柔性吊杆梁力学模型并进行了数值求解,得到了柔性吊杆自由端横向变形非线性弹性特性曲线。考虑异步电动机瞬态过程,建立了振动设备刚、柔、电启动瞬态过程多场耦合模型。数值仿真结果揭示了振动设备瞬态共振的产生机理和偏心距自调激振方式瞬态共振的抑制机理。在相同条件下,电磁转矩振荡衰减时间在原激振方式下约为0.5 s,在自调式激振方式下低于0.2 s;最大瞬态振幅在原激振方式下为133.89 mm,在自调式激振方式下为90.6 mm,瞬态共振得到了很好的抑制。...
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北大核心 CSTPCD CSCD EI
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摘要:基于气体动力学理论,建立了转管机枪膛口助旋制退器的气体动力学数值模型,以此计算了助旋制退器的助旋力和制退力.通过改变助旋制退器沿枪管轴线的纵向尺寸,分析了助旋力和制退力随管道腔长度的变化规律.结合内能源转管机枪发射动力学模型,分别对未安装和安装有不同长度的膛口助旋制退装置的转管机枪系统进行了动力学仿真.仿真结果表明,在一定范围内增大助旋器管道腔沿枪管轴线长度可以有效地增加助旋力和制退力.安装膛口助旋制退器,能够实现对内能源转管机枪射频的有效提升....
摘要:为研究采用浮动发射技术的高初速榴弹发射器射击时与人体相互作用,参照中国成年人人体尺寸国家标准,建立19刚体、52自由度的人体模型,结合单发卧姿抵肩射击的特点,建立人枪系统发射动力学仿真模型。分析自动机在人枪系统发射过程中的运动特性及人体重要关节的受力特性,总结人体重要关节在不同参数下的受力响应规律,给出降低人体关节受冲击载荷的若干途径。仿真结果表明,该模型可以预估榴弹发射器对人体关节的冲击效应,为新枪的研制提供必要的仿真依据。...
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北大核心 CSTPCD CSCD EI
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摘要:为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的,基于气体动力学理论和热力学理论,推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组.利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真,得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线.将仿真结果与实验结果进行对比,验证模型的正确性.探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律,并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响.在完成自动机自动循环的前提下,采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1100N内,实现武器低后坐发射....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST
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摘要:为研究大口径转管机枪在轻型三脚架上射击时的射击密集度随方位射角的变化规律,建立了具有不同方位射角的转管机枪系统刚柔耦合发射动力学模型,对机枪系统的射击动力学特性进行了仿真计算,分析了机枪系统不同方位射角射击时三脚架中柔性部件的弹性变形情况。利用动力学仿真得到膛口响应,计算了转管机枪以5个不同方位射角射击时的射击密集度。结果对比表明,转管机枪在轻型三脚架上射击时,随着方位射角的增大,射击稳定性变差,方位射角超过一定范围射击密集度下降明显,且左右射击时转管机枪系统振动具有不对称性。分析结果为转管机枪系统改进三脚枪架提供了参考。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:为解决某高初速自动榴弹发射器减后坐及轻量化问题,提出一种将前冲击发原理运用于高初速自动榴弹发射器减后坐方案,建立其虚拟样机动力学仿真模型.通过对武器系统三连发射击过程仿真计算,得出榴弹发射器自动机运动曲线及三脚枪架在冲击载荷下受力响应曲线.分析浮动体质量、射角、传速比、浮动行程对自动机运动特性的影响并揭示最大后坐力的变化规律.仿真结果表明,将前冲击发原理应用于高初速自动榴弹发射器原理是可行的,合理匹配枪械结构参数,可以将高初速自动榴弹发射器的最大后坐力控制在3500N以下....
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:为了优化多孔式拉瓦尔喷管减后坐结构,将机枪的发射过程分为6个阶段,运用准一维两相流理论建立机枪发射过程的动力学模型,并以某7.62 mm机枪为研究对象进行仿真,得到了机枪在不同方案下的弹丸速度和枪身的后坐力曲线,分析了导气孔之间的距离和导气孔数量等参数对弹丸初速和减后坐效率等发射性能的影响规律.计算结果表明:上述减后坐结构条件下能够在弹丸初速下降较小的情况下,较大的提高减后坐效率,并通过对比计算结果可找出最佳方案....
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北大核心 CSTPCD CSCD EI
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摘要:为合理应用高效能膛口制退器于大口径转管机枪系统,基于超音速气体动力学方程,计算了膛口制退器的制退效能;根据刚柔耦合动力学建模理论,对安装不同制退效能膛口制退器后转管机枪在三脚架上的射击运动进行了动力学仿真和外弹道计算.计算结果表明:加大膛口制退器边孔道角度,能有效提高膛口制退效能,减小转管机枪在三脚架上射击时的后坐位移与后坐速度,抑制枪架和枪管弹性变形,大幅度提升机枪系统的射击稳定性和射击密集度.但随着膛口制退器边孔道角度增加至120°以上,制退效果和对机枪射击密集度提升效果减弱.研究结果为今后转管机枪系统改进、应用膛口制退器提供了参考....
摘要:为了研究大口径转管机枪在轻型三脚架上射击时枪架和枪管的变形和振动对射击密集度的影响,该文基于ADAMS软件建立了该武器系统的刚柔体耦合虚拟样机模型,对整枪系统射击的动力学和运动学特性进行了仿真计算.在不考虑土壤变形的条件下,对两种拓扑结构的三脚架机枪系统的射击密集度和柔性体部件的变形量进行了对比.动力学仿真和外弹道计算表明:三脚架采用支撑弧板结构后,枪管和枪架的变形量明显减小,转管机枪70%射击散布圆半径减小35.7%,说明射击过程中枪架的下架变形和上架转动对枪管变形和膛口跳动有放大作用,采用支撑弧板可以有效减少枪架的变形,提高射击密集度....
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