Fortran内弹道计算软件开发(4)

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1.3软件功能

1.内弹道计算模块功能

（1）在给定混合装药药厚、形状系数、燃速系数和火药力等参数条件下，计算内弹道诸元；

（2）根据内弹道实验结果，符合内弹道计算参数；

（3）计算结果显示和保存。

2.文件操作模块功能

（1）实现计算工作文件的打开、保存、关闭等功能；

（2）实现计算结果文件的保存、导入、导出等功能。

3.绘图模块功能

计算结果文件和计算报告文件的描点绘图功能，将数据转化为图形。

4.帮助模块

提供软件操作使用说明等相关帮助。

1.4本课题拟采用的研究手段

根据课题任务书要求，拟采用的研究手段是：

（1）学习有关火药燃烧规律的经典理论和混合装药内弹道计算原理，掌握混合装药内弹道计算的步骤并弄清各个时期气体在膛内的作用方式，对膛内各种运动现象进行分析，加深内弹道计算知识的理解。

（2）为了达到任务书中对软件的要求，我决定使用Fortran语句进行内弹道计算得编程和编译源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ ，再应用VB中Shell语句对Fortran文件进行调用，最终实现对混合装药内弹道诸元的计算和输出、显示。

（3）对内弹道进行解析计算，深化对内弹道计算过程的理解，学习Fortran语言，利用微机对内弹道过程进行建模，通过输入参数得出结果后与解析结果进行相互验证。

（4）学习Visual Basic语言，设计可视化输入界面，利用VB读入参数后用Shell语句对Fortran进行调用，读入结果数据后利用PictureBox进行描点绘图，最终得到膛压、速度曲线。

2. 总体设计

2.1总体设计思路

内弹道过程是属于变质量变容积的热力学方程，同时发生着质量、动量、能量及燃气状态的变化。因此，内弹道模型也就是以过程中的质量变化、动量变化、能量及状态变化所遵循的方程而组成的联立方程组。模型的正确性则是各方程正确性的综合体现。

经典内弹道模型是一组常微分方程组，要经过一定的数学过程才能求解。在应用电子计算机技术以前的年代，为避免繁重计算，有些数学模型有目的的进行简化处理，以便通过较少的计算步骤得到近似解析解。此外，为了适应日常弹道计算的需要，应用相似理论作出一系列数值解，编制成弹道表，根据已知的火炮弹药系统有关数据，从表中可直接查找到相应的弹道解。但由于现今对火炮威力和精度的要求越来越高，传统的近似解析解和弹道表解法越来越难以满足需求。

由于榴弹炮等主战武器对射速、射角等性能的要求，混合装药得到了越来越多的应用。同时，因为多孔火药具有优秀的增面性，使其也得到了更广的应用。为了提升武器性能，综合两种方式的混合药形装药越来越受到人们的青睐。所以需要一个程序来对其进行快速计算和调试。本次设计就是针对这一问题进行的混合装药内弹道的设计。

现如今，随着计算机技术的发展，应用计算机程序编码直接进行模型的计算已经十分方便，计算机技术已经得到了越来越多的应用。在本文中，就利用了Fortran语言和VB对混合装药内弹道的常微分方程组进行求解并通过最终数据绘图，利用混合编程，实现了混合装药内弹道计算的简便可视化计算。

2.2多孔火药的燃烧过程

普通火药燃烧过程中减面性较大，燃烧前期产生的火药气体占总气体的很大一部分比重文献综述，燃烧后期相应的增加十分缓慢，因此对药室和身管造成的负荷比较大。而多孔火药燃烧存在两个阶段，分裂前的主体燃烧阶段火药具有增面性，而分裂后碎粒燃烧阶段火药虽然具有减面性，但在整个燃烧过程中所占的比重很小，危害性不大甚至可以忽略。所以多孔火药得到了越来越广的应用。