火炮開(kāi)閂方向改變時(shí)的有關(guān)力學(xué)問(wèn)題研究.pdf

1、大多數(shù)傳統(tǒng)立楔式炮閂采用的是向下開(kāi)閂的設(shè)計(jì)，閂體相對(duì)于炮尾向下方運(yùn)動(dòng)，因此必須預(yù)留一定空間供炮閂運(yùn)動(dòng)。當(dāng)把該結(jié)構(gòu)運(yùn)用到艦炮上時(shí)，根據(jù)任務(wù)要求，由于要在炮尾下方布置自動(dòng)供輸彈系統(tǒng)和俯仰系統(tǒng)，向下運(yùn)動(dòng)的炮閂可能會(huì)與這些系統(tǒng)產(chǎn)生沖突，不利于實(shí)現(xiàn)大仰角、緊湊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。為了滿(mǎn)足艦炮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，最簡(jiǎn)便的方案是將向下開(kāi)閂的炮尾結(jié)構(gòu)整體翻轉(zhuǎn)，讓閂體向上開(kāi)啟，避免對(duì)炮尾下方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。然而改變開(kāi)閂方向后，火炮的開(kāi)閂和抽殼特性會(huì)產(chǎn)生一系列未知的

2、改變。
　　本課題研究的目的在于分析大口徑火炮開(kāi)閂方向改變后，與開(kāi)閂、抽筒過(guò)程相關(guān)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的改變情況。得到的結(jié)果將為火炮設(shè)計(jì)時(shí)選取開(kāi)閂方向提供一定的參考，也有助于類(lèi)似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。
　　本研究針對(duì)大口徑艦炮，從理論計(jì)算、多剛動(dòng)力學(xué)仿真、有限元仿真三個(gè)角度進(jìn)行研究。首先利用彈塑性理論和有限元方法計(jì)算出火炮的抽筒阻力，再在三維軟件Pro/E中建立火炮后坐部分的模型，將建立好的模型導(dǎo)入多剛體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS中，通過(guò)合理簡(jiǎn)化、

3、添加運(yùn)動(dòng)副、添加接觸等方法建立火炮復(fù)進(jìn)過(guò)程的虛擬樣機(jī)，并對(duì)比分析不同開(kāi)閂方向的火炮復(fù)進(jìn)抽筒相關(guān)特性，最后利用有限元軟件ABAQUS計(jì)算兩種開(kāi)閂方向時(shí)的炮尾部件（開(kāi)閂板、凸輪、關(guān)閂杠桿、曲臂、抽筒子等）的應(yīng)力，得到不同開(kāi)閂方向的火炮構(gòu)件的力學(xué)特性。
　　多剛體動(dòng)力學(xué)的分析結(jié)果表明，火炮采用上開(kāi)閂設(shè)計(jì)后，相對(duì)于下開(kāi)閂模型的最大抽筒速度下降了約1.4％，最大開(kāi)閂速度下降了約3.4%，但關(guān)閂到位速度卻有比較大幅度的提高。利用有限元方法得出