1。3  本文的主要工作3

    1。3。1 课题的主要思想3

    1。3。2 本课题研究的主要内容 4

    1。3。3 技术路线和措施4

2  火炮反后坐的相关分析5

  2。1 火炮发射时后坐阻力与炮口动能之间的关系5

  2。2 后座时的稳定性分析6

    2。2。1 后座时火炮的受力分析6

    2。2。2 轻量化火炮发射时的稳定性分析9

  2。3 射击稳定性控制技术12

3  轻量化牵引榴弹炮架体有限元分析14

  3。1 架体的三维实体建模14

  3。2 有限元法概述 16

  3。3 建立有限元模型 17

3。3。1  有限元建模概述 17

3。3。2  架体的基本结构分析18

3。3。3  三维实体模型的简化19

3。3。4  架体有限元建模 19

  3。4 架体结构强度计算工况及结果分析20

  3。5 本章小结 22

4 进一步的的轻量化改进20

  4。1火炮轻量化设计技术20

  4。2新结构方案 20

  4。3新型结构大架的有限元分析 21

  4。4改进前后有限元分析结果对比分析25

  4。5本章小结 27

5 大架结构的模态分析27

  5。1 模态分析简介27

  5。2 改进前后大架的模态分析 27

  5。3 改进前后大架模态计算结果及分析  28

  5。4 本章小结 30

6 总结与展望 37

  6。1 总结 37

  6。2 展望 37

致   谢  39

参考文献 40

1  绪论

1。1  选题的背景和意义

进入新的历史时期，随着世界政治和军事格局的变化,各国纷纷根据本身的需求组建快速反应部队，这些部队需要装备便于快速机动的支援火炮武器，因此发达国家均投入了大笔资金来研究火炮的轻量化技术，在火炮实现轻量化的同时，很重要的一点是要保证良好的射击稳定性，火炮结构在火炮射击时会承受很大的冲击载荷，要实现良好的射击稳定性和结构强度，应该运用先进的火炮设计理论，综合各种仿真技术，有效的实现轻量化的同时保证射击稳定性和总体的刚强度要求。论文网

如今的战争环境要求火炮应具有良好的机动性与发射稳定性，以前的传统火炮设计理论不能准确的获得火炮发射时各部件的运动和受力情况变化规律，与实际情况相比做了相当程度的简化，假设火炮的全部零部件与土壤皆为刚性体，射击时火炮的全部受力和运动都在同一个对称平面中。火炮没有单个平面方向上的平动和空间方向上的跳动。由这些假设获得的火炮发射动力学模型分析所得结果与实际测量结果差距较大，所以在设计计算过程中不得不引入一部分的经验系数来弥补与实际情况之间的误差，经过反复多次的设计和校验才能最终设计定型。而实际上，火炮的射击过程非常的复杂多变，不但有平动、转动而且有空间方向上的跳动，火炮所有零部件和土壤均是弹塑性体或弹性体。进入21世纪以来新的力学理论和计算机技术获得了迅速发展，传统的火炮设计理论已然不能适应火炮的发展需要。通过综合应用新的理论和仿真技术致力于真实的再现火炮的真实战场发射环境，建立火炮的多体发射动力学理论模型，从而得到火炮零部件受力运动的真实的变化规律。

    本课题以某型号轻量化牵引榴弹炮研发项目为背景，该炮采用轻量化材料、减小后坐力综合减重技术、结构改进优化等技术，有效的在实现既定射击指标的同时达到很好的减重效果，提高机动性能。本课题的研究对该类型轻量化火炮项目的研发有着很好的理论指导和工程意义。