基于pro-engineer的炮用发射药筒的快速设计

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1、基于Pro/ENGINEER的炮用发射药筒的快速设计

2、第11引言传统的药筒设计是一个相当烦琐的过程，设计人员被动地往返于公式和手册之间，借助计算器一点一点地计算。这当中有任何失误都必须从头再来，即使计算过程中没有任何失误，当计算结果不合适时，一切也必须从头再来。一个熟练的设计人员，在药筒设计过程中，简单的计算一遍就需要一个星期以上时间。如何使这一设计过程变的简单、直观，对设计人员来说十分迫切。针对这一问题，本文给出了基于Pro/ENGINEER快速建模并结合炮用发射药筒理论设计的约束条件，给出了快速设计的方法及实例。2炮用发射药筒结构分析及建模的约束方程药筒的设

3、计与火炮、弹丸及装药设计密切相关。本文以配制式火炮为例。药筒的设计主要受药室形状及弹丸结构限制[1]。图1火炮药室结构示意图主要结构尺寸计算公式如下：f1:Dk=Dd-2U0kf2:Lk=(0.20～0.30)df3:dk=Dk-2tkf4:Dy=Djf7:Dj=Da-2U0jf8:Ly=Laf9:td=(0.06～0.15)Djf10:ty=Sp-x0式中：Dk—筒口部外径；U0k—口部初始间隙；dk—口部内径；la—接际部初始间隙;Dj—接际部直径；Lk—口部长度U0j—接际部初始间隙；Ly—筒体外部长度td—底部厚度；ty.—底缘厚度；Sp—炮栓镜面至药室

4、尾端面距离；x0—药筒地平面与栓体镜面的初始间隙；这些方程中共有12个已知参数（Dd、U0k、d、Dj、U0x、lb、la、Da、U0j、La、Sp、x0）和8个未知参数（Dk、dk、Dy、Dj、Ly、td、ty、Lk），已知参数由设计者给定。当改变了已知参数时未知参数也随之改变。可以通过约束图利用图解法解出未知变量[2]。药筒的结构尺寸示意图如图3所示。图2方程约束网络图图3药筒的结构尺寸示意图3快速建模实现方法快速建模就是通过输入参数，由Pro/ENGINEER系统快速产生模型的过程，模型的相关属性也可自动给出。Pro/ENGINEER提供了强大的用户二次开

5、发程序包Pro/Toolkit，通过它可以直接对Pro/ENGINEER的数据库进行操作。本文即以Pro/Toolkit为开发工具，实现了药筒的快速设计与建模。Pro/ENGINEER的快速建模二次开发包括以下几部分[3]。3.1用户接口用户接口是人机交互的界面，它包括菜单及菜单文件两部分。菜单文件扩展名为*.mnu或*.aux。*.mnu菜单完全独立于已有菜单，*.aux则附加于已有菜单。菜单文件有固定格式，每组数据分三行，每一个菜单按钮对应一组数据。菜单文件为纯文本文件。3.2信息文件信息文件包括了类型无关菜单以及数据输入提示等所有文本信息，它和菜单文件一样

6、，也是使用表单的形式，每四行为一组。使用表结构的好处是当需要改动程序显示时，可以只改动信息文件，而不必改动原程序。3.3程序接口在Pro/Toolkit中，其函数结构一般如下：User_Appone(){}用户功能函数User_Apptinate(){......}程序出口其中，入口函数和出口函数是必须的，其他函数则是用户定义函数，用以实现一定的功能。3.4注册文件注册文件用以指明程序运行模式、资源位置以及程序运行版本等。其中，运行方式包括多线程和动态连接库两种。第一种方法的好处是调试比较容易。第二种方法的优点是运行速度较快，生成的文件比较小。3.5编译平台程序

7、的编译需要第三方编译平台，如TC、MircosoftC等。选用了Mircosoft公司的VisualC6.0作为编译平台。利用VisualC6.0的强大功能使得数据管理方便，调试轻松直观[4]。