內容簡介
《火炮發射動力學概論》首先概要地介紹火炮發射動力學研究的重要意義和外發展現狀,然後分章節介紹火炮發射動力學的基本理論與方法,包括火炮發射載荷建模理論、剛體動力學及多體系統動力學、射擊密集度數值計算、非線性有限元建模方法、總體結構參數最佳化方法、常用軟體及建模仿真技術、發射動力學工程套用等。
《火炮發射動力學概論》可作為武器系統與工程、武器發射工程等兵器相關專業高年級本科生的教科書或參考書,也可供兵器科學與技術等相關學科專業的研究生、教師及工程技術人員參考。
圖書目錄
1.1 火炮發射動力學研究的目的和意.............................................................. 1
1.1.1 火炮發射過程的基本原理和主要特徵...........................................................1
1.1.2 傳統火炮設計理論所面臨的技術挑戰...........................................................2
1.2火炮發射 動力學的主要研究內容......................................................................4
1.2.1 火炮發射多體系統動力學...............................................................4
1.2.2 基於有限元的火炮結構動力學...........................................................6
1.2.3 火炮總體結構參數最佳化設計...........................................................6
1.2.4 火炮發射動力學測試技術...............................................................7
1.3火炮發射動力學國內外研究理現....................................................................7
1.3.1 國外發展現狀....................................................................................8
第2章火炮發射載荷建模理論 與方法...............................................................................11
2.1火炮發射載荷的傳遞過程 ..................................................................................................... 11
2.3反後坐裝置提供的載荷....................................................................................................... 13
2.3.1復進機力...................................................................................... 13
2.3.2制退機液壓 阻力......................................................................14
2.3.3緊塞裝置產生的摩擦力 ........................................................................... 16
2.5液壓駐鋤/座 盤...............................................................................................18
2.6、火炮機構間接觸.礎撞.......................................................................................19
2.6.1非線性彈簧阻尼模型...........................................................................20
2.6.2耳軸-軸承間隙旋轉鉸模型 ................................................................................21
2.6.3滾珠與座圈接 觸/碰撞力學模型...........................................................................21
2.7火炮機構與 土壤的接觸動力學.......................................................................................26
2.7.1駐鋤/座盤與土壤接觸的動力學建模 ...............................................................................27
2.7.2土壤的非線性剛度分析...........................................................................28
第3章火炮發射多 體系統動力學建模理論與方法...........................................................................31
3.1多體系統動力學的研究對象 及研究方法................................................................................31
3.1.1多體系統動力學的研究對象............................................................................31
3.1.2多體系統動力學的分析原理 與方法...............................................................................31
3.2剛體動力學 基礎.............................................................................................................. 32
3.2.1矢量及張量 ......................................................................................................... 32
3.2.2方向餘弦矩陣 .................................................................................34
3.2.3剛體空間轉動的描述 ...............................................................................34
3.2.4剛體的角速度與危 加速度...........................................................................35
3.2.5剛體的動能與慣性張量...........................................................................35
3.2.6剛體作定點運動的動力學 微分方程................................................................................................48
3.2.7剛體作一 般運動的動力學微分方程..............................................................................................49
3.3多剛體系統動力學建模理論 ..................................................................................52
3.3.1多剛體系統的拓撲結 構描述...........................................................................53
3.3.2運動學約東及約束方程 ...............................................................................53
3.3.3多剛體系統運動學分析...........................................................................54
3.3.4基於第一類拉格朗日方程的多剛體系統動力學方 程........................................................................................ 57
3.4火炮發射多剛體系統動力學方程的數值求解方法.................................................................................. 65
3.4.1增廣法......................................................................................................................................66
3.4.2縮並法....................................................................................................... 66
3.4.3火炮發射多剛體系統動力學方程的數值求解算法.......................................................................... 67
3.5火炮射擊密集度建模技術 .............................................................................................. 73
3.5.2隨機炮口振動......................................................................................................................................74
3.5.3火炮射擊密集度計算模型................................................................................................77
第4章基於ADAMS的火炮發射動力學建模技術...................................................................77
4.1 ADAMS軟體簡介...........................................................................................77
4.1.1 ADAMS 的模組組成和功能.......................................................................................... 81
4.1.2利用ADAMS進行動力學分析的一般過程................................................................................... 86
4.2基於 ADAMS軟體的火炮發射動力學建模技術................................................................................... 86
4.2.1火炮構件的幾何建模 ....................................................................................................87
4.2.2大炮約束建模............................................................................. 90
4.2.3火炮發射載荷建模 ............................................................................................ 91
4.2.4構件間碰撞與接 觸的建模。.............................................................................................93
4.2.5火炮發射多體系統動力學仿 真及後處理............................................................................99
第5章火炮發射動力學的有 限元建模理論與方法....................................................................................... 99
5.1動力學問題的有限元方程及其數值解法 ....................................................................................... 99
5.1.1 有限元方程........................................................................99
5.1.2 有限元動力學分析的數值方法........................................................................................... 101
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