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內容簡介

　　本書應用現代力學方法描述火炮與自動武器發射的物理過程重點論述火炮與自動武器動力學新理論和方法，突齣“概念”，“問題簡化方法”及“模型與建模方法”，並且將動力學仿真分析的實例融入全書當中，使讀者掌握分析研究火炮與自動武器動力學問題的基本方法與過程，具有自主解決火炮與武器動力學問題的能力。
　　全書共分為六章。第一章論述瞭火炮與自動武器發射過程，火炮與自動武器動力學研究采用的主要研究手段、方法及應用範圍。第二章論述瞭動力學分析基礎理論，包括質點係統動力學基本方程、多體係統動力學基本理論及有限元基本理論等內容。第三章結閤武器自動機工作過程中的特點，論述瞭常規自動機運動特性估算、常規自動機動力學理論與方法及浮動自動機建模與求解方法，並給齣瞭應用實例。第四章以火炮與自動武器多體係統為對象，論述瞭動力學模型建立中的基本原則、建模方法、模型參數獲取方法及武器多體動力學仿真的應用實例。第五章論述瞭有限元基本知識、一般過程與方法，火炮與自動武器發射動力學有限元模型、方法及實例。第六章論述瞭武器發射時的射擊穩定性和射擊密集度分析方法，包括穩定性描述和判定、影響密集度因素分析、射擊精度仿真方法等內容。
　　本書對於從事武器科研與生産的工程技術人員，是一本實用的參考書，也適閤於火炮與自動武器專業本科生和研究生使用。

目錄

第1章 概述 1
1.1 火炮與自動武器發射過程 1
1.2 火炮與自動武器動力學的分析方法 2
1.2.1 質點動力學及質量替換方法 3
1.2.2 多體係統動力學分析方法 3
1.2.3 有限元分析方法 4
1.3 火炮與自動武器動力學的應用範圍 5
第2章 動力學基礎 7
2.1 質點係統動力學 7
2.1.1 基本概念 7
2.1.2 質點係統動力學基礎方程 13
2.2 多體係統動力學基本理論 21
2.2.1 多剛體係統動力學 21
2.2.2 多柔體係統動力學 32
2.2.3 碰撞與接觸的處理方法 39
2.2.4 數值求解算法 45
2.3 有限元方法基本理論 48
2.3.1 有限元方法的基本原理 48
2.3.2 非綫性結構動力學有限元基本理論 55
第3章 自動機動力學 64
3.1 常規自動機運動特性估算 64
3.1.1 火藥氣體作用終瞭時自動機運動諸元 64
3.1.2 後坐時期自動機運動諸元 70
3.1.3 復進時期自動機運動速度 73
3.1.4 自動武器射擊頻率 74
3.1.5 自動機運動諸元估算實例 74
3.2 常規自動機動力學分析 76
3.2.1 機構運動微分方程 76
3.2.2 機構傳速比 84
3.2.3 機構傳動效率 91
3.2.4 機構撞擊處理 98
3.2.5 典型武器自動機運動計算 116
3.3 浮動自動機動力學分析 121
3.3.1 浮動自動機簡介 121
3.3.2 浮動自動機運動微分方程 126
3.3.3 浮動自動機運動微分方程的求解 134
3.3.4 典型浮動自動機動力學計算實例 135
第4章 火炮與自動武器多體係統動力學 145
4.1 火炮與自動武器多體係統動力學分析步驟與方法 145
4.1.1 火炮與自動武器多體係統動力學分析步驟 145
4.1.2 研究對象的分析、簡化與假設 145
4.1.3 物理建模和數學建模 147
4.1.4 多體係統動力學求解及結果分析 147
4.1.5 模型的校核、驗證和確認 148
4.1.6 基於多體係統動力學的優化分析 148
4.2 模型參數獲取 148
4.2.1 模型物理參數獲取 149
4.2.2 模型載荷參數獲取 153
4.2.3 模型運動參數獲取 156
4.3 火炮與自動武器多體係統動力學仿真 162
4.3.1 火炮與自動武器主要工作載荷分析 162
4.3.2 槍械多體係統動力學仿真 172
4.3.3 自行火炮多體係統動力學仿真 178
4.3.4 自動武器剛柔耦閤動力學仿真 181
4.3.5 人槍係統多體動力學仿真 188
4.4 火炮與自動武器係統優化設計方法 194
4.4.1 火炮與自動武器係統動力學優化的一般過程 194
4.4.2 自行火炮動力學優化設計 195
第5章 火炮與自動武器動力學有限元方法 200
5.1 火炮與自動武器有限元分析一般過程 200
5.1.1 分析對象及簡化模型 200
5.1.2 建立有限元分析模型 201
5.1.3 遞交分析 205
5.1.4 評價分析結果 205
5.2 火炮動力學問題的有限元方法 206
5.2.1 自行火炮復雜結構有限元建模策略 206
5.2.2 模型簡化 207
5.2.3 部件結構有限元建模 208
5.2.4 部件連接關係建模 210
5.2.5 力與約束條件的施加 213
5.2.6 計算過程 215
5.2.7 計算結果及分析 215
5.3 自動武器動力學問題的有限元方法 218
5.3.1 機槍有限元模型建立 219
5.3.2 機槍模態分析 223
5.3.3 機槍槍口響應分析 227
5.4 基於有限元的自動武器穩健優化設計 231
5.4.1 自動武器穩健優化設計原理 231
5.4.2 自動武器穩健優化設計實例 237
第6章 射擊穩定性和射擊密集度 241
6.1 射擊穩定性分析 241
6.1.1 火炮射擊穩定性的概念 241
6.1.2 基於動力學仿真的射擊穩定性分析方法 244
6.2 武器射擊密集度分析方法 247
參考文獻 252
索引 254

前言/序言

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