槍械自動機有限元模型研究

1、槍械自動機有限元模型研究槍械自動機有限元模型研究摘要：摘要：論文是關(guān)于槍械自動機的仿真，以某小口徑手槍系統(tǒng)為物理樣機模型，對聯(lián)合SOLIDWKS建模軟件和動力學仿真軟件COSMOS對其進行有限元仿真時的模型傳遞方法進行了研究，主要分析了M1911手槍自動機及擊發(fā)發(fā)射機構(gòu)的動作原理及設(shè)計思想，并以此在仿真環(huán)境中建立了機槍系統(tǒng)的虛擬樣機模型利用虛擬樣機仿真技術(shù)對自動機后坐與復進時的運動進行仿真分析計算，得到了各運動構(gòu)件運動關(guān)系和自動機部分結(jié)

2、構(gòu)的仿真的結(jié)果。對于這些技術(shù)在自動機方案設(shè)計中的應用所需要解決的關(guān)鍵閘題進行了研究，并提出了相應的解決方案，并解決了如槍械自動機的進彈問題，緩沖裝置的選擇，SOLIDWKS的建模和COSMOS的仿真，通過虛擬樣機仿真分析，說明其設(shè)計合理，能很好地完成自動動作。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：手槍建模虛擬樣機有限元仿真第2頁共37頁動機械[2]，而自動機又是自動武器的心臟部件。自動機的運動比較復雜，在運動過程中會伴隨著激烈的、規(guī)律復雜的撞擊、摩擦、振動和跳

3、動等，但是自動機的性能及工作狀態(tài)，不僅關(guān)系自動武器的整體性能，而且關(guān)系到自動武器的使用。因此，對自動機運動規(guī)律的研究是有重要意義的。利用多剛體動力學軟件建立自動機運動構(gòu)件三維實體模型將真實的構(gòu)件質(zhì)量特性輸入到模型中對各構(gòu)件之間建立運動副并進行運動約束然后添加各種力元形成動力學仿真虛擬樣機最后進行仿真計算。采用Solidwks[3]軟件進行幾何造型，通過接口文件導入到ANSYS中添加載荷、約束、材料、質(zhì)量屬性和各個接觸關(guān)系后，可以建立虛擬

4、樣機模型。為構(gòu)建虛擬樣機平臺的框圖，按照該框圖構(gòu)建的仿真平臺可以實現(xiàn)各種槍械自動機的數(shù)值仿真分析，得到自動機各關(guān)鍵構(gòu)件的運動學和動力學特性參數(shù)。對于這些技術(shù)在自動機方案設(shè)計中的應用所需要解決的關(guān)鍵閘題進行了研究。自動機是自動武器系統(tǒng)的核心，由閉鎖、抽殼、拋殼、供彈、擊發(fā)機構(gòu)的全部或部分構(gòu)成，完成推彈入膛、閉鎖、擊發(fā)、開鎖、抽殼、后坐、拋殼等一系列功能。其方案設(shè)計的目標是通過對全槍設(shè)計的技術(shù)戰(zhàn)術(shù)要求進行分析，確定其功能結(jié)構(gòu)，尋找實現(xiàn)每種功

5、能的所有可能的機構(gòu)類型，確定參數(shù)并盡可能優(yōu)化。固此自動機方案設(shè)計過程主要可以包括結(jié)構(gòu)類型的選擇，確定結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)兩部分。1.1.1選題背景及意義論文以重點預研項目為應用背景，針對槍械自動機進行有限元仿真分析。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，對于小口徑武器[4]來說，射速和射擊精度無疑是表現(xiàn)其作戰(zhàn)效能的兩個關(guān)鍵因素。但是在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅要求槍械具有高射速和高精度的作戰(zhàn)效能，還對其提出了其他方面的要求，例如還希望槍械系統(tǒng)能夠具備功耗低、易控制、高機動性等等

6、，如何將這些優(yōu)點集中于一個自動機系統(tǒng)中正是我們以后所要追求的。目前，采用轉(zhuǎn)管技術(shù)[5]能獲得很高的射速。轉(zhuǎn)管自動機一般有內(nèi)能源式和外能源式兩種，內(nèi)能源式自動機依靠火藥氣體的能量來帶動自動機完成其自動循環(huán)，像俄羅斯的AK630內(nèi)能源轉(zhuǎn)管自動機外能源式自動機依靠外部供能機構(gòu)，如電動機、氣動馬達、液壓馬達等帶動自動機完成循環(huán)工作，如美國的M61A1等。盡管如此，普通的轉(zhuǎn)管自動機系統(tǒng)很難適應野戰(zhàn)的要求。這是因為，它們都有各自的不足之處:外能源轉(zhuǎn)