不同内膛结构下弹带挤进参数化建模及动力学特性研究

摘要

火炮发射时的弹带挤进过程持续时间短、膛线与弹带作用剧烈，对弹丸膛内运动的起始状态具有重要影响。采用数值方法研究弹带挤进过程时，保证建模和设置流程规范统一，是比较不同内膛结构下弹带挤进动力学响应的重要前提。针对该问题建立了弹带挤进数值建模与计算设置基本的参数化流程。通过脚本计算网格节点坐标，并将网格节点与网格单元相对应，生成线膛身管有限元模型；编译有限元软件的执行日志，实现弹丸弹带建模及弹带挤进前处理的程序化操作。创建了能够一键生成线膛火炮身管和弹丸弹带有限元模型并完成前处理设定的GUI插件，并对不同内膛结构参数下的弹带挤进过程进行了分析。重点探究了膛线形式、阳线高度及阳线宽度等结构差异对弹带挤进过程的影响。动力学计算结果表明：混合膛线身管在挤进过程中弹带受到的阻力小于等齐膛线身管，弹带挤进完成时的最大应力也较低；阳线高度越低或宽度越窄，弹带挤进过程受到的内膛阻力越小，挤进速度越快。

关键词

弹带 / 挤进过程 / 参数化建模 / 内膛结构 / 动力学分析

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目(52305155); 江苏省基础研究计划青年基金项目(BK20230904)