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第1章 概述1

1.1 火炮与自动武器发射过程1

1.2 火炮与自动武器动力学的分析方法2

1.2.1 质点动力学及质量替换方法3

1.2.2 多体系统动力学分析方法3

1.2.3 有限元分析方法4

1.3 火炮与自动武器动力学的应用范围5

第2章 动力学基础7

2.1 质点系统动力学7

2.1.1 基本概念7

2.1.2 质点系统动力学基础方程13

2.2 多体系统动力学基本理论21

2.2.1 多刚体系统动力学21

2.2.2 多柔体系统动力学32

2.2.3 碰撞与接触的处理方法39

2.2.4 数值求解算法45

2.3 有限元方法基本理论48

2.3.1 有限元方法的基本原理48

2.3.2 非线性结构动力学有限元基本理论55

第3章 自动机动力学64

3.1 常规自动机运动特性估算64

3.1.1 火药气体作用终了时自动机运动诸元64

3.1.2 后坐时期自动机运动诸元70

3.1.3 复进时期自动机运动速度73

3.1.4 自动武器射击频率74

3.1.5 自动机运动诸元估算实例74

3.2 常规自动机动力学分析76

3.2.1 机构运动微分方程76

3.2.2 机构传速比84

3.2.3 机构传动效率91

3.2.4 机构撞击处理98

3.2.5 典型武器自动机运动计算116

3.3 浮动自动机动力学分析121

3.3.1 浮动自动机简介121

3.3.2 浮动自动机运动微分方程126

3.3.3 浮动自动机运动微分方程的求解134

3.3.4 典型浮动自动机动力学计算实例135

第4章 火炮与自动武器多体系统动力学145

4.1 火炮与自动武器多体系统动力学分析步骤与方法145

4.1.1 火炮与自动武器多体系统动力学分析步骤145

4.1.2 研究对象的分析、简化与假设145

4.1.3 物理建模和数学建模147

4.1.4 多体系统动力学求解及结果分析147

4.1.5 模型的校核、验证和确认148

4.1.6 基于多体系统动力学的优化分析148

4.2 模型参数获取148

4.2.1 模型物理参数获取149

4.2.2 模型载荷参数获取153

4.2.3 模型运动参数获取156

4.3 火炮与自动武器多体系统动力学仿真162

4.3.1 火炮与自动武器主要工作载荷分析162

4.3.2 枪械多体系统动力学仿真172

4.3.3 自行火炮多体系统动力学仿真178

4.3.4 自动武器刚柔耦合动力学仿真181

4.3.5 人枪系统多体动力学仿真188

4.4 火炮与自动武器系统优化设计方法194

4.4.1 火炮与自动武器系统动力学优化的一般过程194

4.4.2 自行火炮动力学优化设计195

第5章 火炮与自动武器动力学有限元方法200

5.1 火炮与自动武器有限元分析一般过程200

5.1.1 分析对象及简化模型200

5.1.2 建立有限元分析模型201

5.1.3 递交分析205

5.1.4 评价分析结果205

5.2 火炮动力学问题的有限元方法206

5.2.1 自行火炮复杂结构有限元建模策略206

5.2.2 模型简化207

5.2.3 部件结构有限元建模208

5.2.4 部件连接关系建模210

5.2.5 力与约束条件的施加213

5.2.6 计算过程215

5.2.7 计算结果及分析215

5.3 自动武器动力学问题的有限元方法218

5.3.1 机枪有限元模型建立219

5.3.2 机枪模态分析223

5.3.3 机枪枪口响应分析227

5.4 基于有限元的自动武器稳健优化设计231

5.4.1 自动武器稳健优化设计原理231

5.4.2 自动武器稳健优化设计实例237

第6章 射击稳定性和射击密集度241

6.1 射击稳定性分析241

6.1.1 火炮射击稳定性的概念241

6.1.2 基于动力学仿真的射击稳定性分析方法244

6.2 武器射击密集度分析方法247

参考文献252

索引254