迫击炮弹丸与身管配合间隙优化设计

司志桧，葛建立，杨国来，李志旭

(南京理工大学 机械工程学院，南京　210094)



迫击炮弹丸与身管配合间隙优化设计

司志桧，葛建立，杨国来，李志旭

(南京理工大学 机械工程学院，南京210094)

摘要：针对迫击炮弹丸出炮口时的尾翼颈部折断问题，考虑弹丸前定心部与膛壁的摩擦，建立了迫击炮弹丸与身管耦合系统的有限元模型，对弹丸膛内运动过程进行了仿真计算，得到弹丸起始扰动，以出炮口时刻弹丸起始扰动的位移、角位移和角速度构建优化目标函数，以弹丸与身管配合间隙为设计变量，基于Isight软件提供的多目标优化方法对弹丸起始扰动进行优化设计，得出了相对最优配合间隙值。结果表明，迫击炮弹丸与身管配合间隙对弹丸起始扰动影响显著，优化后出炮口时刻弹丸质心位移、角位移和角速度均明显减小，该结果对迫击炮弹丸与身管的匹配设计具有一定参考价值。

关键词：迫击炮；弹炮耦合；弹丸起始扰动；有限元分析；配合间隙；多目标优化方法

本文引用格式：司志桧，葛建立，杨国来，等.迫击炮弹丸与身管配合间隙优化设计[J].兵器装备工程学报，2016(6):53-56.

Citation format:SI Zhi-hui，GE Jian-li，YANG Guo-lai, et al.Optimization Design of Matching Clearance Between Mortar Projectile and Gun Barrel[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(6):53-56.

弹丸在无膛线火炮身管内运动过程中，弹丸定心部会与身管内壁发生接触碰撞，对身管振动产生激励，同时对弹丸的运动也产生影响。刘宁[1]考虑火炮射击过程中弹丸与身管之间的接触碰撞作用，把身管简化成等截面悬臂梁，建立身管振动方程，通过数值计算，研究了弹管间隙对身管振动的影响。……