基于环境健壮性的班组武器动力学优化

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1、第25卷第2期机械设计与研究Vo1．25No．22009年4月MachineDesignandResearchApr．，2009文章编号：1006—2343(2009)02-012-03基于环境健壮性的班组武器动力学优化徐万和，李忠新，吴志林(南京理工大学机械工程学院，南京210094，E．mailxuwanhe@126，eom)摘要：采用健壮性设计理论及优化设计策略，建立了基于环境健壮性的优化设计数学模型，针对在环境温度及洁净度因素干扰下班组武器动力学性能的健壮性进行了优化设计，分析了主要运动件质量及复进簧刚度对于班组武器运动特性的影响，依据SN

2、比确定了最佳健壮性设计方案及设计因数最佳水平。方差分析结果表明，枪机总质量是最显著影响因数，通过合理调配可使武器的动力特性达到最稳定，研究所获结论为该武器样机的研制提供了重要理论指导关键词：班组武器；健壮设计；数学模型中图分类号：TJ202；TH112文献标识码：ADynamicsOptimizationforCrewServedWeapononEnvironmentRobustnessXUWan．he．LIZhong．xin．WUZhi．1in(SchoolofMechanicalEngineering，NamingUniversityofSci

3、enceandTechnology，Naming210094，China)Abstract：Adoptedtherobustdesigntheoryandoptimaldesignstrategy，themathematicalmodelofoptimalde—signbasedontheenvironmentrobustnessforthecrewservedweaponisbuilt．Thedynamicsperformanceoptimizationdesignoftherobustproblemismadeundertheexistingi

4、nterferencefactorsofenvironmenttemperatureandcleanessde—gree．Theeffectofmainmovingpastmassandreturnspringrigidityisanalyzedformovementcharacteristicofthecrewservedweapon．TheoptimaldesignplanandthesuitablerangeofdesignfactorarefoundinaccordancewiththeS／Nra—tio．Thevarianceanalys

5、isresultsshowedthatthetotalmassofboltwasthemostsignificantfactor．Thestabledynamicscharacteristicsoftheweaponisobtainedthroughtherationaladjustmentofdesignparameters．Theregaarchresultspro—videthetheoreticalreferenceforthedevelopmentofweapoprototyp．Keywords：crewservedweapon；robu

6、stdesign；mathematicalmodel班组武器通常是指用于步兵班组携行作战的火力支援力大、射程远、重量轻、精度高等特点。与现有同类武器相武器系统，是轻武器装备领域中重要的组成部分，在国内外比，它的发射威力成倍提高而武器系统重量成倍下降，使得均有大量的装备使用，轻重两用机枪、中LI径机枪及小型自发射时所承受的后坐力和后坐动能大幅度增加，严重影响着动榴弹发射器等轻武器，均可纳入班组武器的范畴。武器的发射稳定性及射击精度。为了解决这一问题，进行了文中所述班组武器的系统构成如图1所示，具有发射威以系统动力学特性稳健为目标的结构优化设计，以寻求

7、有效抑制最大后坐力和合理分配后坐能量的技术途径，从而提高武器对于使用环境的适应性，达到武器系统动力学特性的稳健。l环境健壮性概念在轻武器使用过程中，外界环境对于它的工作性能有非常明显影响，在众多环境影响因数中最主要的集中体现在温度及构件工作表面状态变化方面。环境温度的大幅度变化，直接影响着发射药的燃烧规律，通常轻武器对于环境的适应性要求在+5&C～一45~C范围内，由此引起了弹丸发射初速1．枪管2．枪机3．输弹机4．枪身机匣体5．枪机可在一个较大的范围内波动。构件．亡作表面的状态，是随着复进簧6．枪管复进簧7．发射机8．枪架使用环境中粉尘、泥沙及油

8、污情况的不同而变化的，并且高▲图1班组武器构成示意图温及低温也会使得工作表面状态发生很大的变化。当初速变化时发射冲量也会产