某埋头弹机枪弹膛驱动螺旋槽优化设计

某埋头弹机枪采用了弹膛与枪管分离的结构,其弹膛在整个自动循环中存在两个工作位置,即供弹位与发射位.该埋头弹机枪通过枪机框上的导柱与弹膛上的螺旋槽相互作用,带动弹膛摆动,以实现弹膛在两个工作位之间的相互转换.最初在设计弹膛螺旋槽时选用了规则的螺旋线,然后在试验中发现,枪机框导柱在进入弹膛螺旋槽时螺旋槽对其的冲击力很大,冲击不仅使得枪机框动能损失严重,而且会降低导柱寿命.现以枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线为弹膛螺旋槽理论轮廓线展开线的形式,运用遗传算法对弹膛螺旋槽理论轮廓线进行优化,使得枪机框导柱与弹膛螺旋槽之间的最大冲击力降低为原来的42.27%.试验验证表明枪机框导柱与优化后的弹膛螺旋槽相互作用时速度损失由优化前的30.3%降低到25.6%.研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据.

某埋头弹机枪拨弹杠杆动力学分析及优化

某埋头弹机枪使用了与传统枪弹结构完全不同的埋头弹,为了适应这种弹药,该埋头弹机枪与传统机枪在结构上也有很大的差异。其中,相较于传统机枪,该埋头弹机枪的输弹行程更为靠后,为了减小全枪长度,不得不缩短拨弹杠杆中曲线槽部分的长度。这使得枪机框上的导柱进入拨弹杠杆曲线槽时,对拨弹杠杆的冲击力很大,从而对整个输弹机构的可靠工作造成极为不利的影响,同时也会严重降低枪机框的动能,使得输弹动作难以完成。现以导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力为目标函数,选用5次函数曲线作为拨弹杠杆曲线槽理论轮廓线的形状,运用遗传算法对该理论轮廓线进行优化,使得导柱与拨弹杠杆之间的最大冲击力降为优化前的1/3。试验验证表明,枪机框在进入拨弹杠杆曲线槽的过程中,速度损失由原来的0.94 m/s降低到0.28 m/s,达到了优化目的,该研究结果为该枪的改进提供了可靠的理论依据。

基于自动机运动周期特性的枪械故障检测与诊断方法

针对自动武器的动态特性,提出一种基于自动机运动周期特性的实时监测方式。基于运动形态的故障分析搭建测试系统,进行系统运动周期监测可信度分析,并在多种典型故障下对被试自动武器进行虚拟样机仿真分析,获得其自动机在故障状态下的动力学参数以及相应的周期特性。试验与虚拟样机仿真结果表明:该监测方式可准确有效地对自动武器自动机卡滞、复进簧失效、抽壳故障等典型故障进行诊断,可用来实时在线监测枪械运动状态是否正常。

某埋头弹机枪退壳系统设计与动力学分析

为了同时解决埋头弹枪的退壳与首发装填可靠性问题,在埋头弹机枪设计时,提出了在弹壳滞留槽上加工阻挡斜面的办法.要求该斜面可以阻挡首发装填的埋头弹,却不能阻挡后续射击中被推出弹膛的弹壳.针对弹链与埋头弹之间、埋头弹与弹膛之间的接触情况,建立了接触碰撞模型,并将其代入多体动力学方程,通过多组取值对比分析,求解出符合首发装填及后续退壳要求的滞留槽内底面高度为0.3 mm.依据仿真求解得到的参数调整埋头弹枪物理样机,测得了滞留槽高度分别为0、0.3 mm时,枪机框复进的速度曲线.试验证明,计算得到的滞留槽内底高度在实际应用中可靠.

利用ANSYS软件实现某武器发射平台振动模态分析

文中根据模态分析理论,建立了某武器发射平台的模态分析模型,采用ANSYS软件提供的BlockLanczos法,对该武器发射平台的模态进行了计算,得到了该系统的振动动力特性(固有频率、振型),从而为深入研究该系统的振动机理及振动抑制技术提供了理论依据。

超高射速武器低后坐力技术研究

超高射速武器是一种超越传统的全新概念武器,射速高,后坐力大,要考虑设计合适的减后坐力装置,使武器后坐运动达到合理程度,实现武器的低后坐力柔性发射。研究武器在采用有预压的双向弹簧缓冲器和高效膛口制退器共同作用下的情况,建立了武器后坐运动的动力学模型,分别对非耦合、弱耦合和强耦合3种发射模式进行数值仿真计算,得出了发射装置的受力和运动规律。结果表明,射速越高,武器后坐的位移、速度和产生的运动阻力越大。该技术研究可为超高射速武器结构设计和优化提供理论支持和借鉴。

多发串联有控发射武器系统内弹道物理过程

该文根据多发串联预装填有控发射方式武器系统的工作原理 ,提出了拟静力燃烧时期、拟内弹道过程、强耦合、弱耦合及非耦合等概念 ,详细分析了多发串联预装填有控发射方式武器系统内弹道物理过程 。

模态试验分析在教学中的应用和实践

模态试验分析是了解结构动态特性的有效手段。通过模态试验,可以计算出结构的固有频率、模态振型、阻尼比等参数,为结构设计与优化打下坚实的基础。在实验教学中,通过对模态试验的基本原理、主要步骤和试验中注意事项的介绍和分析,可以指导学生完成模态实验,加深学生对理论知识的理解和掌握,提高学生的动手能力、独立思考能力和分析解决问题的能力。

一种压缩空气驱动的武器发射过程动力学分析

气动发射武器以弹药结构简单和发射能量可控的优势在反恐防暴领域有着巨大应用前景,提出了一种以压缩空气作为动力源的气动发射武器的工作原理;基于气体动力学理论和赫兹接触理论,建立了其变质量热力学模型和摩擦力模型,从而建立了发射过程的动力学模型。采用MATLAB/Simulink对模型进行了数值仿真,得到了恒压气源条件下的膛内气体状态参数和弹丸运动参数的变化规律;并在此基础上分析了结构参数和动力源参数变化对气动发射武器发射过程的影响。研究结果对压缩空气驱动的气动发射武器的研发和设计具有理论指导意义。

某身管的实验模态分析

为了了解某身管的振动情况,对该身管进行了实验模态分析,获得了其固有频率、阻尼比和振型等.此外,对身管进行了有限元模态分析,用于对模态试验的指导,并与试验的结果进行了对比和验证,两者符合很好.

序贯装药金属风暴武器内弹道的两相流模型及数值模拟

建立了序贯装药金属风暴武器的轴对称二维两相流内弹道计算模型,数值模拟了不同发射情形下该武器的各发弹的内弹道过程。计算结果表明:采用12.7 mm的序贯装药金属风暴武器发射弹丸时,膛内的二维效应不明显;对于同一装填位置的弹丸,发射频率越高,最大膛压越高,弹丸初速越小。

射击频率对金属风暴武器系统内弹道性能的影响

针对金属风暴武器的特点,描述了金属风暴武器系统内弹道物理过程,以发射某枪弹为例,讨论了射击频率的变化对金属风暴武器系统内弹道性能的影响规律。研究结果表明射击频率越高,前发弹与次发弹之间的内弹道耦合现象越强烈,并会影响到弹丸出膛口参数和射击精度。

某防暴枪准两相流内弹道模型及数值模拟

从近代内弹道学理论入手,在欧拉坐标系下建立某防暴枪内弹道准两相流的数学模型。在给定假设条件下,给出模型的基本方程组及其定解条件。利用Fortran语言编制膛内准两相流场的计算软件,并以18.4 mm某防暴枪为例,获得该防暴枪准两相流各参数的变化规律。该研究可为进一步研究防暴武器工作机理打下坚实的基础。

变威力发射内弹道数值模拟

利用弹丸在膛内运动时排出部分火药气体以减小膛压是实现变威力发射的有效途径,在反恐防暴领域具有重要意义。根据经典内弹道理论及气体动力学原理,建立了变威力发射过程的内弹道数学模型,利用该模型编制计算程序对某防暴枪变威力发射内弹道过程进行了数值仿真,并研究了泄气孔位置、面积及气室容积等参数对初速、膛压的影响规律,数值仿真结果与试验结果有较好的一致性,验证了所建模型的正确性与可靠性,研究结果对变威力武器研制具有重要的指导意义。

一种枪弹智能测速系统的研制

研制了一种可以同时测试自动武器单、连发弹头初速和射击频率的智能测速系统,阐述了该系统的功能、工作原理及实现功能的硬件设计;并通过实弹试验验证了该智能测速系统的技术可行性,为该系统的改进提高及工程应用打下了坚实的基础。

导轨制动器卸载机构的设计与仿真

为了提高导轨制动器的卸载性能,提出了在制动工作完成后解除摩擦片对导轨夹紧力的卸载方案;对卸载机构中采用的偏心圆凸轮机构进行了分析和设计;最后应用ADAMS软件,通过动力学仿真分析对设计方案的可行性进行了验证。分析结果表明:卸载功能较好,降低了卸载过程的复杂程度,节省了卸载工作的操作时间。

坡膛结构参数对枪械内弹道挤进时期的影响研究

枪械射击过程中枪管坡膛处工作环境恶劣,为了研究枪管坡膛角度对挤进过程坡膛处受力的影响,建立了不同坡膛角下考虑枪管及弹头结构特性、本构非线性等因素的三维有限元模型,分析了不同坡膛角对弹头挤进过程的影响,获得了不同坡膛角下挤进阻力随挤进位移的变化数据;建立了挤进阻力的响应面模型,基于上述数据采用Hermite多项式,求解获得了挤进阻力以坡膛角和挤进位移为变量的计算公式;提出建立了考虑挤进阻力的弹头挤进过程的动力学模型,编程计算了枪弹挤进过程中的挤进压力,获得了某大口径机枪满足弹头初速条件的坡膛角度取值范围为0.11°~1.13°,进而得到了缓减枪管坡膛受力、保证弹头最高初速、满足坡膛角设计范围的坡膛角度最优解为0.56°。

弹箭在直升机旋翼下洗流场作用下运动规律研究

本文详细分析了弹箭在直升机旋翼下洗流场作用下所受的力及力矩 ,推导并获得了各力及力矩的表达式 ,在此基础上建立了弹箭在直升机旋翼下洗流场作用下的数理模型。通过数值仿真获得了弹箭在该下洗流场作用下的运动规律以及部分参数对弹箭运动的影响规律。研究结果为弹箭的弹道控制与修改提供了依据 。

形态滤波方法在抵肩力信号降噪中的应用研究

针对抵肩力实验信号采集过程中引入的噪声污染问题,基于数学形态学理论,提出了一种自适应多尺度形态学降噪方法。该方法采用形态开闭-闭开运算提取含噪信号的正、负冲击成分,根据不同尺度形态运算后的噪声统计分布,对不同尺度下形态运算的结果进行加权平均去噪,解决了细节保持与噪声滤波之间的矛盾。仿真实验以高斯白噪声干扰下的blocks信号为研究对象,信噪比和均方根误差为评定降噪结果的标准,结果表明该方法与传统阈值降噪方法相比具有更好的降噪效果。抵肩力实验结果的应用表明,该方法能够在有效抑制信号噪声的同时较好地保留抵肩力信号特征细节,为抵肩力信号特征的提取提供了一种降噪方法。

非侵彻条件下猪体和明胶靶内压力衰减试验研究

为研究某小口径弹丸非侵彻条件下机体内的压力传递,采用压力动态采集系统,通过某小口径弹丸以不同撞击速度对长白猪和明胶靶标进行非侵彻防护射击试验,得到了靶内不同位置处的压力值。试验结果表明:弹丸速度越大,靶内产生的压力峰值越高,且压力峰值随距撞击点距离呈指数衰减;长白猪体内的压力衰减速度大于明胶靶标中的压力衰减速度;皮肤的吸能能力与撞击速度有很大的关系。该试验结果对伤员的救治、建立损伤标准及枪弹设计改型具有重要意义。