基于膨胀波发射技术的火炮内弹道与发射动力学分析
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-15页 |
| 主要符号表 | 第15-19页 |
| 1 绪论 | 第19-31页 |
| ·选题背景和意义 | 第19-20页 |
| ·国内外减后坐技术研究概况 | 第20-25页 |
| ·前冲技术 | 第20-21页 |
| ·可压缩液体技术 | 第21页 |
| ·曲线后坐技术 | 第21-22页 |
| ·无后坐技术 | 第22-23页 |
| ·炮口制退器 | 第23-24页 |
| ·电流变液技术 | 第24-25页 |
| ·膨胀波火炮发射技术研究现状 | 第25-30页 |
| ·膨胀波火炮的发射机理 | 第25页 |
| ·膨胀波火炮的性能及存在的技术问题 | 第25-26页 |
| ·膨胀波火炮发射过程的研究现状 | 第26-28页 |
| ·膨胀波火炮发射过程的理论研究 | 第26-28页 |
| ·膨胀波火炮发射过程的实验研究 | 第28页 |
| ·膨胀波火炮发射动力学研究现状 | 第28-30页 |
| ·本文的主要工作 | 第30-31页 |
| 2 膨胀波火炮后喷装置性能分析 | 第31-56页 |
| ·后喷装置的设计要求及打开方式 | 第31-32页 |
| ·后喷装置的设计要求 | 第31页 |
| ·后喷装置的打开方式 | 第31-32页 |
| ·惯性炮尾后喷装置参数选取 | 第32-41页 |
| ·惯性炮尾运动参数选取 | 第33-34页 |
| ·扩张喷管结构参数选取 | 第34-35页 |
| ·后喷打开时机的计算求解 | 第35-41页 |
| ·基本假设 | 第35-36页 |
| ·数学模型 | 第36页 |
| ·膨胀波速计算公式 | 第36-37页 |
| ·内弹道拟合求解方法 | 第37-38页 |
| ·后喷打开时机的计算求解与验证 | 第38-40页 |
| ·工程计算方法 | 第40-41页 |
| ·惯性炮尾后喷装置后喷流场求解分析 | 第41-55页 |
| ·物理模型 | 第41-42页 |
| ·控制方程 | 第42-43页 |
| ·数值求解方法 | 第43-46页 |
| ·网格划分 | 第43-44页 |
| ·差分格式 | 第44-45页 |
| ·边界条件 | 第45页 |
| ·计算参数 | 第45-46页 |
| ·后喷流场求解分析 | 第46-51页 |
| ·后喷流场结构分析 | 第46-48页 |
| ·后喷流动特性分析 | 第48-51页 |
| ·后喷性能对比分析 | 第51-54页 |
| ·喷管烧蚀效果分析 | 第51-53页 |
| ·燃气后喷能力分析 | 第53-54页 |
| ·不同结构后喷装置的性能对比 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 3 膨胀波火炮两相流内弹道数值仿真分析 | 第56-85页 |
| ·膨胀波火炮两相流内弹道模型 | 第56-60页 |
| ·物理模型 | 第56-57页 |
| ·数学模型 | 第57-60页 |
| ·基本假设 | 第57页 |
| ·基本方程 | 第57-58页 |
| ·辅助方程 | 第58-60页 |
| ·数值求解方法 | 第60-64页 |
| ·计算区域划分 | 第60页 |
| ·数值差分格式 | 第60-61页 |
| ·初始条件 | 第61页 |
| ·边界条件 | 第61-63页 |
| ·惯性炮尾底部边界条件 | 第62-63页 |
| ·弹底边界条件 | 第63页 |
| ·喷口射流边界条件 | 第63页 |
| ·滤波和守恒性检查 | 第63-64页 |
| ·网格自动生成及合并 | 第64页 |
| ·数值模拟结果及分析 | 第64-70页 |
| ·计算参数 | 第64-65页 |
| ·内弹道过程求解分析 | 第65-69页 |
| ·后喷打开时机的确定 | 第65页 |
| ·全面点火前期内弹道各状态参量的分布 | 第65-66页 |
| ·全面点火后期内弹道各状态参量的分布 | 第66-68页 |
| ·压力、速度及压力波分布 | 第68-69页 |
| ·本文计算与实验结果对比 | 第69-70页 |
| ·与常规火炮内弹道过程对比分析 | 第70-73页 |
| ·膛内流动现象对比分析 | 第70-72页 |
| ·压力、速度及压力波对比分析 | 第72-73页 |
| ·发射药性能参数对内弹道性能的影响 | 第73-74页 |
| ·表层相对燃速系数对内弹道性能的影响 | 第73页 |
| ·钝感层相对厚度对内弹道性能的影响 | 第73-74页 |
| ·火药尺寸对内弹道性能的影响 | 第74页 |
| ·前置喷孔膨胀波火炮内弹道过程求解分析 | 第74-83页 |
| ·物理模型 | 第75页 |
| ·数学模型 | 第75-77页 |
| ·基本假设 | 第75页 |
| ·膛内流动控制方程 | 第75-76页 |
| ·导气管内流动控制方程 | 第76页 |
| ·辅助方程 | 第76-77页 |
| ·数值求解方法 | 第77页 |
| ·计算区域划分 | 第77页 |
| ·数值差分格式 | 第77页 |
| ·初始条件 | 第77页 |
| ·边界条件 | 第77页 |
| ·数值模拟结果及分析 | 第77-82页 |
| ·计算参数 | 第77-78页 |
| ·后喷打开时机的确定 | 第78页 |
| ·膛内各状态参量的分布 | 第78-79页 |
| ·导气管内各状态参量的分布 | 第79-80页 |
| ·压力、速度及压力波分布 | 第80-82页 |
| ·不同因素对内弹道性能的影响 | 第82-83页 |
| ·导气管结构参数对内弹道性能的影响 | 第82-83页 |
| ·发射药性能参数对内弹道性能的影响 | 第83页 |
| ·本章小结 | 第83-85页 |
| 4 膨胀波火炮发射性能分析与优化设计 | 第85-112页 |
| ·膨胀波火炮发射性能对比分析 | 第85-93页 |
| ·后坐力、后坐冲量对比分析 | 第85-88页 |
| ·后坐力、后坐冲量计算公式 | 第85-88页 |
| ·结果对比分析 | 第88页 |
| ·身管热量对比分析 | 第88-90页 |
| ·火药燃气宏观内能计算公式 | 第89-90页 |
| ·结果对比分析 | 第90页 |
| ·发射药利用率对比分析 | 第90-93页 |
| ·发射过程中的能量分配 | 第90-91页 |
| ·能量计算公式 | 第91-92页 |
| ·结果对比分析 | 第92-93页 |
| ·不同因素对发射性能的影响 | 第93-100页 |
| ·装填条件对发射性能的影响 | 第93-97页 |
| ·装药量对发射性能的影响 | 第94页 |
| ·药室容积对发射性能的影响 | 第94-95页 |
| ·弹丸质量对发射性能的影响 | 第95-96页 |
| ·挤进压力对发射性能的影响 | 第96-97页 |
| ·后喷打开时机对发射性能的影响 | 第97-98页 |
| ·后喷装置结构参数对发射性能的影响 | 第98-100页 |
| ·惯性炮尾质量对发射性能的影响 | 第98-99页 |
| ·扩张喷管结构参数对发射性能的影响 | 第99-100页 |
| ·膨胀波火炮发射性能优化分析 | 第100-111页 |
| ·多目标优化理论及方法 | 第100-103页 |
| ·多目标优化问题的提出 | 第100-101页 |
| ·多目标优化问题的解集 | 第101-102页 |
| ·有效解的判别准则及存在性 | 第102页 |
| ·多目标优化方法 | 第102-103页 |
| ·膨胀波火炮发射性能优化设计 | 第103-111页 |
| ·优化设计变量 | 第103页 |
| ·目标函数 | 第103-105页 |
| ·约束条件 | 第105页 |
| ·优化模型及方法 | 第105-107页 |
| ·优化计算分析 | 第107-111页 |
| ·本章小结 | 第111-112页 |
| 5 膨胀波火炮发射动力学分析 | 第112-148页 |
| ·引言 | 第112-113页 |
| ·膨胀波火炮身管振动响应分析 | 第113-128页 |
| ·膨胀波火炮身管振动模型 | 第113-114页 |
| ·膨胀波火炮内弹道方程 | 第114-115页 |
| ·坐标系原点运动方程 | 第115-116页 |
| ·振动微分方程的解祸 | 第116-118页 |
| ·数值仿真分析 | 第118-121页 |
| ·计算参数 | 第118页 |
| ·身管受载特性分析 | 第118-119页 |
| ·身管振动响应分析 | 第119-121页 |
| ·与常规火炮身管振动特性对比分析 | 第121-123页 |
| ·不同因素对身管振动响应的影响 | 第123-128页 |
| ·装填密度对身管振动的影响 | 第123-124页 |
| ·弹丸质量对身管振动的影响 | 第124-125页 |
| ·身管长度对身管振动的影响 | 第125-126页 |
| ·后喷打开时机对身管振动的影响 | 第126-127页 |
| ·惯性炮尾质量对身管振动的影响 | 第127-128页 |
| ·喷口截面扩张比对身管振动的影响 | 第128页 |
| ·膨胀波火炮刚柔耦合动力学分析 | 第128-147页 |
| ·刚柔耦合动力学系统建模方法 | 第129-135页 |
| ·物理模型 | 第129页 |
| ·多刚体子系统动力学方程 | 第129-130页 |
| ·柔性梁子系统动力学方程 | 第130-131页 |
| ·系统整体动力学方程 | 第131-133页 |
| ·实例仿真与验证 | 第133-135页 |
| ·膨胀波火炮刚柔祸合动力学模型 | 第135-143页 |
| ·物理模型 | 第135-136页 |
| ·多刚体子系统动力学方程 | 第136-140页 |
| ·柔性身管子系统动力学方程 | 第140-141页 |
| ·系统整体动力学方程 | 第141页 |
| ·动力学方程的解耦 | 第141-143页 |
| ·数值求解分析 | 第143-147页 |
| ·计算参数 | 第143-144页 |
| ·车载子系统动力学响应分析 | 第144-146页 |
| ·柔性身管子系统动力学响应分析 | 第146-147页 |
| ·本章小结 | 第147-148页 |
| 6 结束语 | 第148-151页 |
| ·本文主要工作 | 第148-149页 |
| ·本文主要创新点 | 第149-150页 |
| ·研究展望 | 第150-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
| 参考文献 | 第152-160页 |
| 附录 | 第160页 |
