刚柔耦合小口径自动炮发射过程动态特性仿真.pdf

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1、第32卷第O6期计算机仿真2015年O6月文章编号：1006—9348(2015)06—0023—03刚柔耦合小口径自动炮发射过程动态特性仿真罗建华，徐达(装甲兵工程学院兵器工程系，北京100072)摘要：针对小口径自动炮连发射击散布较大的问题，联合三维建模软件Pr0／E，动力学仿真软件ADAMS以及有限元分析软件ANSYS，建立了小口径自动炮刚柔耦合动力学模型。模型考虑了小口径自动炮身管的柔性特性，对身管进行了模态分析并得到了身管的模态中性文件。通过实弹射击试验测试数据与仿真数据的对比，验证了模型的可靠性。基

2、于上述模型进行仿真，得到了引入连接管前后及不同连接点位置和间隙时的炮口高低方向振动特性，分析可得连接管的引入能有效降低小口径火炮炮口振动，并且连接管与自动炮身管间间隙越小，连接管距离炮I：1越近对提高射击稳定性越有利，仿真结果为提高小口径自动炮射击精度提供了理论指导和技术支持。关键词：小口径自动炮；虚拟样机；刚柔耦合；动态特性中图分类号：TJ3；TP391．1文献标识码：BDynamicSimulationofASmall——CaliberAutomaticGunFiringDynamicCharacteris

3、ticsBasedonRigid—flexible—CouplingModelLU0Jian—hua．XUDa(DepartmentofArmsEngineering，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)ABSTRACT：Asmall—caliberauto—gunrigid—flexiblecouplingsimulationmodelisbuiltupbycombiningthethree—dimensionalmodelingsoftw

4、arePro／E，thedynamicsimulationsoftwareADAMSandthefiniteelementanaly—sissoftwareANSYS．Inthismodel，theflexiblecharacteristicofsmall—caliberauto—guntubeisconsidered，themodalofthetubeisanalyzed，andthemodalneutralfileisobtained．Thereliabilityofthemodelisvalidatedb

5、ycon—trastingthetestresultsandthesimulationresults．Thegunmuzzleheightvibrationcharacteristicofdifferentconnect-ingpiplocationandclearanceissimulatedbasedonthemode1．Theresultshowsthattheconnectingcandecreasethevibrationofthesmall～calibermuzzle，andthesmallerth

6、eclearancebetweentheconnectingpipandclosertothegunmuzzle，themorestableoffiring，whichaffordthetheoryguidanceandtechnicalsupportforincreasingthefiringprecisionofsmall—caliber．KEYWORDS：Small—caliberauto—gun；Virtualprototype：Rigid—flexiblecoupling；Dynamiccharact

7、eristics响规律，为小口径自动炮身管设计提供了理论依据，为提高1引言小口径自动炮连发射击密集度提供了理论指导和技术支持。小口径自动炮目前广泛装备于我军新型装甲战斗车辆，是当前我军装甲机械化部队装甲战斗车辆的主火力之一⋯。2自动炮身管模态分析小口径自动炮单发射击精度好，但是连发射击时散布较大。2．1身管有限元模型构建某型步兵战车装备有小口径自动炮和中口径低膛压炮，两者小口径自动炮身管有限元模型是进行身管模态分析的通过连接管连接。本文基于有限元分析软件ANSYS对小口基础，身管的三维实体模型的基础上，在ANS

8、YS中定义单元径自动炮身管进行了模态分析并得到身管的模态中性文件，类型、材料属性和划分网格J，划分后的身管有限元模型单在此基础上，构建了小口径自动炮的刚柔耦合动力学模型，元数为40803个，节点数为69872个，如图1所示。分析了连接管对小口径自动炮连发射击炮口动态响应的影收稿日期：2015—05—12图1自动炮身管有限元模型一23—不小于1的指数。环，火炮身管位移仿真结果与试验结果吻