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远程气动灭火炮的结构设计与研究

作　者: 王立波
导　师: 张家泰
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 气动灭火炮内弹道动力学分析
分类号: TU998.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 95次
引　用: 2次
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内容摘要

气动灭火炮的作用是将炮弹发射到预定的目标上,其发射能源主要来源于气体的动力。威力强、射程远、机动性强、寿命长是气动灭火炮的发展趋势。气动灭火炮的发射过程实质是一个能量转化的过程,也是一个复杂的物理动态过程。本文首先采用内弹道学、气体动力学结合物理学、热力学的知识对炮管的参数进行计算,建立了灭火炮炮管的长度、圆锥度和灭火炮射程的关系公式,并同时考虑到炮管内部的摩擦和泄漏,使它的射程达到最远,进而通过抛体轨迹方程计算得到了气动灭火炮的射程。其次,对炮管强度进行了计算,得到炮管的壁厚。在灭火炮的发射过程中,对发射装置施加的是冲击载荷。炮管、气室、推动气缸、俯仰机构、转台和各部分连接件都要直接或间接承受冲击载荷,该载荷是灭火炮构件设计的主要依据。根据气动灭火炮的原理,对远程气动灭火炮进行了结构设计,包括灭火炮的推动气室的结构设计,气室的注气系统和释放机构,炮身的结构,炮身的减震机构和锁紧机构、气体炮的弹夹和可俯、仰、旋转运动的架体。气体灭火炮的发射动力学仿真具有比较强的理论性和工程性。通过仿真软件对气动灭火炮进行仿真和分析,为灭火炮的设计提供依据。本文通过仿真,分别得到了气室压强和射程,炮管长度和锥度与摩擦和气体泄漏之间的关系,进而得到了最佳射程参数。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 引言  10-11
  1.2 远程灭火炮的国内外研究现状和分析  11-18
    1.2.1 远程灭火炮的国内研究现状和分析  12-16
    1.2.2 远程灭火炮的国外研究现状和分析  16-18
  1.3 课题来源及研究的目的和意义  18-19
  1.4 本文主要研究内容  19-20
第2章气动灭火炮炮管的结构与参数计算  20-38
  2.1 引言  20
  2.2 气动灭火炮炮管的结构  20-22
  2.3 气动灭火炮设计的条件和要求  22
  2.4 气动灭火炮的炮口初速度  22-28
    2.4.1 气动灭火炮的内弹道  22-24
    2.4.2 内弹道的无泄漏区计算  24-26
    2.4.3 内弹道的有泄漏区计算  26-27
    2.4.4 灭火炮弹的初速度  27-28
  2.5 气动灭火炮炮管长度与锥角的确定  28-32
    2.5.1 炮弹初速度的计算方法  28-29
    2.5.2 炮弹初速度的计算过程  29
    2.5.3 炮弹初速度的计算结果  29-32
  2.6 气动灭火炮的射程计算  32-34
  2.7 炮管壁厚的计算  34-36
  2.8 本章小结  36-38
第3章气动灭火炮的工作原理及结构设计  38-58
  3.1 引言  38
  3.2 气动灭火炮总体结构的设计及工作原理  38-40
  3.3 推动气室和注气系统设计  40-42
  3.4 炮身结构的设计  42-52
    3.4.1 炮管结构、推动气室的有限元分析  42-50
    3.4.2 击发机构  50
    3.4.3 炮管的减震机构  50-52
    3.4.4 锁紧机构  52
  3.5 弹夹  52-53
  3.6 气动灭火炮的架体和运动体  53-57
    3.6.1 俯仰机构的工作原理  54-55
    3.6.2 旋转机构的工作原理  55-57
  3.7 本章小结  57-58
第4章气动灭火炮的发射仿真  58-68
  4.1 引言  58
  4.2 灭火炮的仿真分析  58-66
    4.2.1 仿真条件的设定  58-62
    4.2.2 仿真结果及分析  62-66
  4.3 本章小结  66-68
结论  68-69
参考文献  69-74
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  74-75
致谢  75-76
个人简历  76

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