【摘 要】
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闭锁机构是自动武器最基本的机构之一。在射击过程中,闭锁机构关闭并锁住弹膛,顶住弹壳防止弹壳断裂和火药气体向后泄出,保证射击威力和发射安全可靠。研究发现,变形失效和冲击疲劳失效是闭锁机构主要的失效形式。本文以某型自动步枪及闭锁机构为研究对象,将理论与仿真相结合,分析了自动步枪工作过程,并应用ADAMS生成自动步枪的参数曲线;利用LS-DYNA对闭锁机构榫、槽进行仿真分析;基于变形失效机理对闭锁机构进
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闭锁机构是自动武器最基本的机构之一。在射击过程中,闭锁机构关闭并锁住弹膛,顶住弹壳防止弹壳断裂和火药气体向后泄出,保证射击威力和发射安全可靠。研究发现,变形失效和冲击疲劳失效是闭锁机构主要的失效形式。本文以某型自动步枪及闭锁机构为研究对象,将理论与仿真相结合,分析了自动步枪工作过程,并应用ADAMS生成自动步枪的参数曲线;利用LS-DYNA对闭锁机构榫、槽进行仿真分析;基于变形失效机理对闭锁机构进行分析;考虑冲击疲劳失效机理对闭锁机构进行研究,并对其寿命可靠度进行计算。主要内容如下:（1）自动步枪运动研究及虚拟样机模型的建立。首先对自动步枪的内弹道学进行研究,得到了内弹道方程组并生成内弹道曲线;然后对自动步枪进行三维建模并进行运动分析,生成自动机工作循环图;最后建立自动步枪虚拟样机模型并利用ADAMS进行运动学仿真分析。（2）闭锁机构榫槽冲击分析。首先对开闭锁曲线槽进行分析介绍,给出了开锁过程各个分过程的解释以及开闭锁曲线槽工作原理的说明;其次给出开锁曲线槽设计方法;最后通过LS-DYNA有限元软件对闭锁机构开锁过程进行仿真分析,得到了枪机凸榫和闭锁曲线槽在开锁过程各阶段的应力情况。（3）基于变形失效机理对闭锁机构进行分析。首先研究闭锁机构变形失效机理并分析弹壳的轴向变形和轴向应力;其次通过Workbench对闭锁机构进行仿真分析,得到了闭锁机构轴向变形量以及弹壳横断条件。（4）考虑冲击疲劳失效机理对闭锁机构进行寿命研究以及可靠性分析。首先利用有限元软件对闭锁机构的枪机和节套进行动力学分析,得到闭锁机构应力云图和等效时间历程曲线;其次运用修正兰格方程法和疲劳累积损伤定律分别对闭锁机构寿命进行计算;最后考虑膛压及材料参数的随机性并借助SPSS软件以及统计方法对闭锁机构可靠度进行计算。
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