MATLAB某反后坐装置的优化设计

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摘要反后坐装置是用来耗散和存储火炮射击时的后坐能量并使炮身复位的结构部件，能减小火炮架体在射击时的受力，把射击时的全炮后坐运动变为可控的炮身后坐运动。针对某反后坐装置后坐过程不稳定的问题，建立了火炮后坐时的数学模型。基于 MATLAB 软件的 simulink 平台，搭建了后坐过程的模型框图，分析研究了火炮后坐时的运动规律。采取改进沟槽结构尺寸的途径，得到改进后的后坐运动规律曲线。通过对比分析，说明对沟槽的改进改善了该火炮的动力特性。69555

毕业论文关键词反后坐装置仿真计算三维建模优化

毕业设计说明书外文摘要

Title Optimization design for a recoil and counterrecoil mechanism

Abstract

the groove, simulation，get the improved recoil motion curve. Through the

dynamic characteristics of the artillery.

Keywords Recoil and counterrecoil mechanism Simulating-calculation 3D modeling optimize

本科毕业设计说明书第 I 页

1 引言 1

1.1 论文的背景及意义 1

1.2 研究现状及前景 1

1.3 论文的研究内容 2

2 内弹道计算 3

2．1 平均压力曲线 p-t 3

2．2 炮膛合力曲线 Fpt-t 9

3 后坐反面问题计算 12

3 ． 1 制退机液压阻力数学模型 12

3.2 复进机力数学模型 16

3.3 后坐摩擦力计算 16

3.4 后坐部分重力分力及后坐阻力计算 17

4 Simulink 仿真与后坐规律分析 18

4.1 Simulink 建模 18

4.2 后坐规律分析 20

5 反后坐装置结构优化 25

5.1 沟槽结构的优化 25

5.2 优化后的运动规律曲线 26

6 驻退机强度校核 29

6.1 制退筒强度校核 29

6.2 制退杆强度校核 29

结论… 29

致谢… 30

参考文献 31

附录 A 所得内弹道数据 34

附录 B 求炮膛合力的 m 文件程序 36

附录 C 拉格朗日插值函数编程 38

附录 D 后坐运动模型所需参数 m 文件 40

第 II 页本科毕业设计说明书

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反后坐装置向来是火炮的关键部分，一般由驻退机和复进机组成。反后坐装置能很大程度影响火炮的综合性能，甚至决定火炮能否可靠持续地工作。[1]对反后坐装置的后坐规律进行分析计算显然是很有必要的。通过对反后坐装置进行反面计算，得出此装置的后坐运动规律，然后对结构进行改进，使后坐过程更加稳定。也能为其它装置设计提供案例分析。

1.1 论文的背景及意义

反后坐装置工作时的表现是力与运动的变化，后坐过程是一个能量转化的过程，后坐时，火药燃气的一部分能量转化为后坐部分的动能，反后坐装置将后坐部分的动能的大部分转化为热能，小部分转化为弹性势能储存起来；复进时，将后坐时储存的弹性势能转换成后坐部分的复进机动能，并将多余的能量转化为热能。

反后坐装置的结构类型各种各样。反后坐装置实际上是一个缓冲装置，它把作用时间很短的炮膛合力 FPt 所引起的全炮后坐运动，装化为一个相对时间较长的由制退机和复进机等提供的阻力 FR 制动的炮身后坐运动。并最终停止在一定的后坐长度上。把本来作用于炮身的幅值变化剧烈而作用时间很短的 Fpt 变成了作用时间较长、幅度变化不大且最大值较小的 FR。传递到炮架的力是后坐阻力 FR，因而可减少炮架的受力。