射擊密集度是火炮武器的關(guān)鍵戰(zhàn)技指標(biāo)之一,也是火炮武器性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志,理論分析和試驗研究是火炮型號研制中提高射擊密集度性能的主要技術(shù)途徑!痘鹋谏鋼裘芗妊芯糠椒ā肥歉鶕(jù)作者多年來的科研成果,并充分融入了他人的最新成果而精心撰寫的一部火炮射擊密集度研究方法專著。全書共10章,包括概述、火炮射擊密集度基礎(chǔ)理論、多體系統(tǒng)動力學(xué)分析、有限元動力學(xué)分析、射擊密集度預(yù)測方法、試驗?zāi)B(tài)分析、力學(xué)參數(shù)測試、射擊試驗振動響應(yīng)測試、立靶密集度圖像式測試,射擊密集度診斷方法。
《火炮射擊密集度研究方法》可供從事火炮系統(tǒng)研究和工程開發(fā)的科技人員參考,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的教師和研究生參考。
火炮射擊密集度是一組射彈散布圍繞散布中心的密集程度,是火炮武器系統(tǒng)對目標(biāo)命中效能的關(guān)鍵性戰(zhàn)技指標(biāo),也是火炮武器系統(tǒng)效能和作戰(zhàn)效能的重要基礎(chǔ)性能參數(shù)。在現(xiàn)代化高新技術(shù)條件下,現(xiàn)代化炮兵戰(zhàn)場上對抗的加劇,火炮武器系統(tǒng)的密集度具有十分重要的意義。顯然,準(zhǔn)確的炮火襲擊,準(zhǔn)確而快速地殲滅目標(biāo)是對現(xiàn)代炮兵武器系統(tǒng)的最基本要求。目前,隨著戰(zhàn)爭模式的變化,火炮對付的目標(biāo),其速度越來越快。要提高火炮的毀傷效果,提高其射擊密集度是達(dá)到此目標(biāo)的主要技術(shù)途徑之一。在目標(biāo)運動的未來位置,發(fā)射密集的彈丸或碎片,以此攻擊運動目標(biāo)。因此,與以往相比,現(xiàn)代戰(zhàn)場對火炮武器系統(tǒng)射擊密集度的要求更為突出,世界各國兵器研制部門和使用部門都在研究提高火炮武器系統(tǒng)射擊密集度的理論和技術(shù)。
高技術(shù)條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭對火炮武器的要求之一就是高精度、遠(yuǎn)射程、高機(jī)動性。為了提高火炮射程,人們將會采取制導(dǎo)炮彈、增加膛壓和加長身管等措施。身管的加長和膛壓的增加,直接的效果是火炮結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性惡化,炮口振動響應(yīng)顯著增加,射擊密集度性能下降。為了滿足防空反導(dǎo)的需求,人們正謀求通過提高小口徑火炮射速達(dá)到此目的;鹋谏渌偬岣吆螅鹋谡駝蛹觿,又制約著火炮射擊密集度性能的進(jìn)一步提高。因為,振動響應(yīng)是影響小口徑火炮射擊密集度的首要因素。高機(jī)動性的實現(xiàn),必然要求火炮武器重量輕。火炮重量和火炮射擊密集度一直是共生的一對矛盾,一般情況下,火炮重量減輕,則其射擊密集度就降低。
在火炮武器系統(tǒng)的研制過程中,射擊密集度問題一直困擾著火炮武器系統(tǒng)的快速發(fā)展,射擊密集度指標(biāo)往往不能達(dá)到戰(zhàn)技指標(biāo)要求,需要組織技術(shù)攻關(guān),這樣既增加了研制經(jīng)費又拖長了研制周期,這些是制約火炮武器發(fā)展的瓶頸問題之一。因此,研究射擊密集度問題,對促進(jìn)我國火炮武器科技的快速發(fā)展,顯著提高火炮武器性能具有決定性意義。
第1章 概述
1.1 射擊密集度研究意義
1.2 射擊密集度研究方法
1.3 火炮組成與特點
第2章 火炮射擊密集度基礎(chǔ)理論
2.1 射擊密集度形成原因
2.2 射擊密集度計算方法
2.3 射擊密集度的理論計算模型
第3章 多體系統(tǒng)動力學(xué)分析
3.1 凱恩一休斯頓方法
3.2 RecurDyn軟件方法
第4章 有限元動力學(xué)分析
4.1 概述
4.2 有限元方法應(yīng)用
第5章 射擊密集度預(yù)測方法
5.1 小口徑火炮
5.2 大口徑火炮
第6章 試驗?zāi)B(tài)分析
6.1 傳統(tǒng)試驗?zāi)B(tài)分析理論基礎(chǔ)
6.2 工作模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
6.3 工程應(yīng)用
第7章 力學(xué)參數(shù)測試
7.1 火炮質(zhì)量與質(zhì)心測試
7.2 自行火炮彈性中心測試
7.3 炮塔轉(zhuǎn)動慣量測試
7.4 轉(zhuǎn)動部件阻尼系數(shù)測試
7.5 剛度系數(shù)測試
第8章 射擊試驗振動響應(yīng)測試
8.1 炮口振動響應(yīng)測試
8.2 彈丸出炮口時間測試方法
8.3 火炮射擊穩(wěn)定性測試
8.4 小口徑火炮振動測試方案實例
8.5 大口徑火炮振動測試方案實例
第9章 立靶密集度圖像式測試
9.1 概述
9.2 工作原理與系統(tǒng)組成
9.3 照相機(jī)拍照位置對密集度測量結(jié)果的影響分析
9.4 軟件開發(fā)
9.5 工程應(yīng)用
第10章 射擊密集度診斷方法
10.1 火炮A
10.2 火炮B
參考文獻(xiàn)
文獻(xiàn)[16]根據(jù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論和非線性有限元方法,利用ABAQUS有限元軟件對某牽引榴彈炮進(jìn)行了非線性結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究。在建立有限元動力學(xué)模型時,考慮了火炮各部件間復(fù)雜連接,尤其是身管與搖架導(dǎo)軌間的大位移滑動接觸和非線性彈簧單元連接等非線性問題。在處理后坐部分與搖架之間的連接時,將身管上的滑塊進(jìn)行剛性處理。首先生成與滑塊滑動槽一樣大小的剛性表面,再將這個剛性面與滑塊的接觸面通過耦合約束在一起,用剛性表面與導(dǎo)軌的接觸來模擬滑塊與導(dǎo)軌的接觸。搖架與耳軸之間的接觸關(guān)系可用多自由度耦合來定義,搖架只能繞耳軸室作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動,定義兩者結(jié)合部的耦合關(guān)系為只釋放耳軸端面法線方向的旋轉(zhuǎn)自由度,其他自由度均約束。上架與下架間的連接采用自由度耦合關(guān)系來模擬,定義垂直地面方向的單自由度耦合關(guān)系來模擬上架底板與下架頂板間的接觸,其他方向的自由度均釋放。上下架立軸之間采用耦合的辦法來約束兩者除沿軸線方向旋轉(zhuǎn)以外的五個自由度,即在上下架立軸中間各放置一節(jié)點,節(jié)點分別與上、下架的有關(guān)節(jié)點相耦合,放置的兩個節(jié)點間的耦合只釋放一個軸線方向旋轉(zhuǎn)的自由度,方向機(jī)用單自由度節(jié)點耦合來模擬。大架是通過打入式駐鋤與地面土壤進(jìn)行連接,可以用彈簧阻尼單元來模擬,即在每個大架的駐鋤位置各放置一個節(jié)點,用耦合的方法將此節(jié)點與大架駐鋤位置的節(jié)點相連接,在地面和此節(jié)點間定義非線性彈簧阻尼單元。
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