火炮開閂方向改變時的有關(guān)力學問題研究.pdf

1、大多數(shù)傳統(tǒng)立楔式炮閂采用的是向下開閂的設(shè)計，閂體相對于炮尾向下方運動，因此必須預留一定空間供炮閂運動。當把該結(jié)構(gòu)運用到艦炮上時，根據(jù)任務(wù)要求，由于要在炮尾下方布置自動供輸彈系統(tǒng)和俯仰系統(tǒng)，向下運動的炮閂可能會與這些系統(tǒng)產(chǎn)生沖突，不利于實現(xiàn)大仰角、緊湊結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。為了滿足艦炮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，最簡便的方案是將向下開閂的炮尾結(jié)構(gòu)整體翻轉(zhuǎn)，讓閂體向上開啟，避免對炮尾下方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。然而改變開閂方向后，火炮的開閂和抽殼特性會產(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閂方向改變后，與開閂、抽筒過程相關(guān)運動規(guī)律的改變情況。得到的結(jié)果將為火炮設(shè)計時選取開閂方向提供一定的參考，也有助于類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。
　　本研究針對大口徑艦炮，從理論計算、多剛動力學仿真、有限元仿真三個角度進行研究。首先利用彈塑性理論和有限元方法計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，將建立好的模型導入多剛體動力學軟件ADAMS中，通過合理簡化、

3、添加運動副、添加接觸等方法建立火炮復進過程的虛擬樣機，并對比分析不同開閂方向的火炮復進抽筒相關(guān)特性，最后利用有限元軟件ABAQUS計算兩種開閂方向時的炮尾部件（開閂板、凸輪、關(guān)閂杠桿、曲臂、抽筒子等）的應(yīng)力，得到不同開閂方向的火炮構(gòu)件的力學特性。
　　多剛體動力學的分析結(jié)果表明，火炮采用上開閂設(shè)計后，相對于下開閂模型的最大抽筒速度下降了約1.4％，最大開閂速度下降了約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