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火炮发射过程中身管的振动是个复杂的过程,弹丸与身管、高低机齿轮啮合等间隙对身管振动有着很大影响,同时身管内膛承受高温高压气体作用,使身管受热膨胀、产生静力弯曲、改变弹炮间隙等结果,也对火炮的射击精度产生较大的影响。本文针对以上情况对影响射击精度的因素进行研究。(1)以多体动力学为基础,结合发射动力学采用ADAMS软件与Workbench的联合仿真对火炮身管在发射过程中的动力学特性进行分析,考虑高低机齿轮啮合间隙、弹炮耦合间隙、身管衬瓦配合间隙的综合影响,分析多因素耦合作用对身管振动的影响。(2)火炮发射过程中身管内膛产生热传导、热辐射和热对流三种传热情况,受热情况复杂。本文只考虑火药燃气对身管的热对流作用,对身管受热状态进行分析,建立身管热分析有限元模型,得到身管的内外壁温度分布、温度曲线和温度场三维分布等结果,为下一步的研究打下基础。(3)采用热力学和结构力学相结合的分析方法,对身管受热状态下的静力学问题进行分析,分为均匀受热和不均匀受热两种状态,并结合热辐射和热传导中两种典型工况,通过Workbench软件进行热—结构耦合场分析,得到身管受热弯曲有关结果,结果表明当身管连续发射一段时间后,身管受热和截面产生温差时都会产生较大的静力弯曲。(4)为了进一步研究身管受热对射击精度的影响,采用身管弹炮耦合模型,运用热力学和动力学,分析身管模态并考虑不同温度场身管受热,得到身管受热振动的曲线。通过对比曲线,表明身管温度增高的状态下弹炮振动波动变大,而且更加频繁。本文研究内容能够为身管振动和受热身管静力弯曲等研究提供参考,为受热身管的动力学分析奠定了基础,对于研究火炮的射击精度有很好的理论和实际意义。