● 摘要
传统的自动武器研制一般要经历多个“设计－加工－试验”的循环，耗时较长。在这种情况下，采用性能仿真设计的方法，可以大大增加设计阶段的成功率，缩短研制周期。本文采用有限元仿真技术，基于MSC系列软件对自动武器性能设计中的以下关键问题开展了研究：抽壳过程和抽壳力的计算；抽壳与抛壳的连续过程；整枪装配结构在振动环境下的响应；以及滑动连接在动力学分析中的等效。这些成果可以使设计人员通过快速仿真得到自动武器的诸多性能参数，从而达到缩短研制周期的目的。本文的主要内容包括：1）基于MSC.Dytran完成了某航空机枪抽壳过程的仿真，确定了抽壳力的计算方法，并得到了多种因素对抽壳力的定性影响规律，用抽壳力数值基于MSC.Fatigue分析得到了拉壳钩的疲劳寿命。2）基于MSC.Dytran完成了某航空机枪抽壳和抛壳的连续过程仿真，得到了更为准确的抛壳结果，分析了弹壳上各点的变形和应力情况，探索了两个连续瞬态动力学过程的联合仿真方法。3）基于MSC.Nastran完成了某冲锋枪整枪装配结构的频响分析，得到了其在直升机振动环境下的响应，并用此结果分析了振动环境对射击精度的影响。4）对动力学有限元仿真分析中滑动连接的等效问题进行了研究，提出了一般情况下和无间隙时的处理方法，以及对表面状况的处理方法，提出了等效装配结构和等效装配量的概念。