摘要
随着兵器科学技术的进步,现代战争对武器轻便性以及威力的要求越来越高,轻型无坐力炮伴随着这样的时代要求而诞生。轻型无坐力炮采用复合身管实现炮身轻量化,由于身管壁厚薄和力学特性复杂,而且处于弹带和膛压双重作用,因此深入探讨身管瞬态受力的变形机理,对于身管轻量化设计具有重要的理论意义和实际应用价值,且在无后坐力炮身管设计过程中,武器的性能也与挤进过程中弹带与身管之间气密性能密不可分,因此有必要结合弹带挤进过程对复合身管进行力学研究。 本文针对轻型无坐力炮复合身管,首先对身管不同位置进行环向动态应变测试,对身管动态应变规律进行分析,得到弹带与膛压对身管应变的影响规律;借助应变曲线与弹带宽度得到弹丸身管内的瞬时运动速度;模拟出弹丸经过身管,身管各点随时间变化的应变动画曲线,利用身管应变随位置变化曲线反推膛压曲线,为火炮身管的动态测试和变形受力分析提供了一种技术途径。随后利用有限元软件构建了不同阴线宽度、膛线深度、膛线数量等参数下弹带挤入膛线的有限元模型,得到了不同挤进条件下的弹丸运动、接触力、挤进阻力、弹带应力、膛线两侧受力等参数及其变化规律,对弹带闭气效果受不同膛线结构的影响进行探讨,结果表明了不同结构条件对弹带闭气效果影响不同,随着阴线宽度、膛线深度的减小会增大弹丸挤进阻力、接触力,减小膛线两侧压力差,使弹带闭气性能增强;随着膛线数量的增多,两侧压力差降低,提升弹带闭气效果,合理的膛线数量也会使挤进阻力与接触力增大,而提升闭气效果。