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3.1.1 内弹道假设条件 33
3.1.2 接触应力计算数学模型 34
3.1.3 挤进阻力模型 35
3.2 计算流程图. 36
3.3 数值仿真中参数的处理. 37
3.3.1 挤进过程涉及的主要参数 37
3.3.2 实际物理模型参数的处理 38
3.4 仿真结果及分析. 41
3.4.1 数值计算程序界面 41
3.4.2 仿真计算所用挤进过程参数的值 42
3.4.3 内弹道方程组变量曲线 43
3.4.4 内弹道挤进压力曲线 44
3.4.5 数值仿真结果分析 45
3.5 内弹道挤进过程影响因素分析. 47
3.5.1 弹带参数的影响 47
3.5.2 炮膛结构参数的影响 61
3.5.3 发射药形状的影响 64
3.5.4 动态摩擦系数模型的影响 64
3.5.5 内弹道计算起始压力的影响 65
4 弹塑性强化模型下的内弹道挤进过程分析 68
4.1 弹带材料模型及相关固体力学理论的推导. 68
4.1.1 弹带材料模型选择 68
4.1.2 固体力学理论的应用 68
4.2 双重非线性的轴对称问题有限元方法. 72
4.2.1 应变矩阵
L B
的推导 72
4.2.2 几何刚度矩阵
K
的推导 76
4.3 有限元理论及其应用. 79
4.3.1 有限元方法的基本思想 79
4.3.2 有限元计算步骤 79
4.3.3 仿真计算时的边界接触处理 80
4.3.4 动力学问题的处理 80
4.3.5 程序中非线性方程组的解法 80
4.4 计算流程图. 82
4.5 程序的算例验证. 84
4.5.1 问题的描述 84
4.5.2 网格划分 84
4.5.3 仿真计算结果及其分析 85
4.6 数值仿真结果. 86
4.6.1 初始网格划分 86
4.6.2 等效载荷的添加 87
4.6.3 接触边界的处理 88
4.6.4 挤进过程仿真计算的结果 89
4.7 仿真结果分析. 94
4.7.1 不同条件下挤进阻力的比较 94
4.7.2 挤进过程中现象的分析 96
4.7.3 弹带的材料性能对内弹道挤进过程的影响 98
结 论 100
致 谢 101
参 考 文 献 102
1 引言
1.1 选题背景和意义
膛内射击过程中会发生极其复杂的物理化学变化，根据各类变化的特征可以
将射击过程分为点火传火、弹丸挤进、弹丸的膛内运动和后效作用四个过程。在
完成点、传火过程之后，随着火药的燃烧，产生了大量的高温高压燃气，推动弹
丸运动。弹丸开始启动瞬间的压力称为启动压力。弹丸启动后，因弹带的直径略
大于膛线内阴线的直径，弹带必须变形而逐渐的挤进膛线，随着挤进，阻力也不
断增加。当弹带全部挤进时，即达到最大阻力，此时弹带已被膛线刻划成沟槽并
与膛线紧密吻合，其相应的燃气压力称为挤进压力，这一过程就是挤进过程
[1][2][3]
。
挤进过程对整个内弹道循环有着显著的影响。若挤进压力过小，即弹丸在很
低的压力下就开始运动，则会影响到点火和传火过程的充分发展，因而也影响到
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