《火炮內(nèi)彈道求解與計算(共6頁).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《火炮內(nèi)彈道求解與計算(共6頁).doc（6頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上火炮內(nèi)彈道求解與計算摘要：本文結(jié)合火炮內(nèi)彈道基本方程，得出壓力、速度與行程、時間的關(guān)系式。并利用了MATLAB的程序?qū)υ摶鹋谙到y(tǒng)的內(nèi)彈道過程進(jìn)行求解。關(guān)鍵詞：內(nèi)彈道基本方程；MATLAB；1.火炮內(nèi)彈道諸元火炮內(nèi)彈道諸元數(shù)據(jù)如下表所示：炮膛斷面積S藥室容積V0彈丸全行程Ig彈丸質(zhì)量m裝藥質(zhì)量dm2dm3dmkgkg0.8187.9247.4815.65.5火藥參數(shù)如下表所示：F燃?xì)獗葻岜萲管狀火藥長2a管狀火藥厚kJ/kgdm3/kgkg/dm31mmmm96011.61.22601.7協(xié)調(diào)常量如下表所示：BIk擠進(jìn)壓力P011kPasMPa1.6021.276160

2、1.930其他所需的參數(shù)計算：；2.內(nèi)彈道基本方程組及其解析解法方程組建立如上，則考慮三個時期分別求解：前期：考慮為定容燃燒過程，則有條件：則有，令第一時期：將前期的參量計算得出之后，代入方程組，解算第一時期的v、p值?？紤]平均法，利用若設(shè)x=Z-Z0則可得，第二時期：考慮第二時期無火藥燃燒，則有：設(shè)極限速度，利用可得各個時期的p-l，v-l曲線。3.使用MATLAB對內(nèi)彈道進(jìn)行求解由于解析解方法較為繁瑣，并且需要相當(dāng)多的簡化才能進(jìn)行計算，因此考慮使用MATLAB對內(nèi)彈道方程進(jìn)行求解與仿真，描繪p-t、p-l、v-t、v-l曲線，如下圖所示。最大膛壓約為800MPa，出膛速度大約為1000m/

3、s.4.Matlab代碼代碼：function ndd%100mm加農(nóng)炮S=0.818; %槍(炮)膛橫斷面積 dm2M=15.6; %彈重 kgV0=7.92; %藥室容積 dm3I_g=47.48; %身管行程 dmP_0 =30000; %起動壓力 kpafai1=1.02; %次要功系數(shù)theta =0.2; %火藥熱力系數(shù)%=f=; %火藥力 kg*dm/kg alpha=1; %余容 dm3/kgdelta=1.6; %火藥密度 kg/dm3%=ome=5.5; %裝藥量 kgu1=1.6184*10-5; %第一種裝藥燒速系數(shù) dm3/(s*kg)n1=1; %裝藥壓力指數(shù)n1l

4、ambda=-0.5; %裝藥形狀特征量lambda_s=0; %裝藥分裂點(diǎn)形狀特征量schi=2.01; %裝藥形狀特征量chi_s=0; %裝藥分裂點(diǎn)形狀特征量smu=0; %裝藥形狀特征量et1=1.7*10-2; %裝藥藥厚0d1=1.7*10-2; %裝藥火藥內(nèi)徑dB=1.602;%=%常數(shù)與初值計算-l_0=V0/S;Delta=ome/V0;phi=1.276;v_j=196*f*ome/(phi*theta*M);v_j=sqrt(v_j);Z_s=1;p_0=P_0/(f*Delta);psi_0=(1/Delta - 1/delta)/(f/P_0 + alpha - 1/

5、delta);Z_0=(sqrt(1+4*psi_0*lambda/chi) - 1)/(2*lambda);%解算子-C = zeros(1,12);C(1)=chi;C(2)=lambda;C(3)=lambda_s;C(4)=chi_s;C(5)=Z_s;%C(6)=theta;C(7)=B;C(8)=n1;C(9)=Delta;C(10)=delta;C(11)=alpha;C(12)=mu;C;y0=Z_0;0;0;psi_0;options = odeset(outputfcn,odeplot);tt,y = ode45(ndd_fun,0:100,Z_0;0;0,options,

6、C);l = y(:,2);l = l*l_0;fl = find(l=I_g);fl = min(fl);tt,y = ode45(ndd_fun,0:0.005:fl,Z_0;0;0,options,C);Z = y(:,1);lx = y(:,2); vx = y(:,3); psi = (Z=0&Z=1&Z=Z_s)*1;l_psi = 1 - (Delta/delta)*(1-psi) - alpha*Delta*psi;px = ( psi - vx.*vx )./( lx + l_psi );p = px*f*Delta/100;v = vx*v_j/10;l = lx*l_0;

7、t = tt*l_0*1000/v_j;fl = find(l=I_g);fl = min(fl)+1;p(fl:end)=;v(fl:end)=;l(fl:end)=;t(fl:end)=;pd=px*f*Delta/100/(1+ome/3/fai1/M);pt=pd*(1+ome/2/fai1/M);aa=max(px);M=find(px=aa);Pm=tt(M)*l_0*1000/v_j lx(M)*l_0 vx(M)*v_j/10 px(M)*f*Delta/100 pt(M) pd(M) psi(M) Z(M);%ll=length(tt);ran=find(Z=1);ran=m

8、in(ran);Zf=tt(ran)*l_0*1000/v_j lx(ran)*l_0 vx(ran)*v_j/10 px(ran)*f*Delta/100 pt(ran) pd(ran) psi(ran) Z(ran);jie=find(psi=1);jie=min(jie);psij=tt(jie)*l_0*1000/v_j lx(jie)*l_0 vx(jie)*v_j/10 px(jie)*f*Delta/100 pt(jie) pd(jie) psi(jie) Z(jie);pg=tt(end)*l_0*1000/v_j lx(end)*l_0 vx(end)*v_j/10 px(e

9、nd)*f*Delta/100 pt(end) pd(end) psi(end) Z(end);Ry1=Zf;psij;pg;Pm;Ry2=tt*l_0*1000/v_j lx*l_0 vx*v_j/10 px*f*Delta/100 pt pd psi Z;subplot(2,2,1);plot(t,p,linewidth,2);grid on;xlabel(fontsize8bft (ms);ylabel(fontsize8bfp (kg/cm2);title(fontsize8bft-p曲線);subplot(2,2,2)plot(t,v,linewidth,2);grid on;xla

10、bel(fontsize8bft (ms);ylabel(fontsize8bfv (m/s);title(fontsize8bft-v曲線);subplot(2,2,3)plot(l,p,linewidth,2);grid on;xlabel(fontsize8bfl (dm);ylabel(fontsize8bfp (kg/cm2);title(fontsize8bfl-p曲線);subplot(2,2,4)plot(l,v,linewidth,2);grid on;xlabel(fontsize8bfl (dm);ylabel(fontsize8bfv (m/s);title(fonts

11、ize8bfl-v曲線);tspan = length(t)/20;tspan = 1:ceil(tspan):length(t);tspan(end) = length(t);fprintf( t(ms) p(kg/cm2) v(m/s) l(dm);format short g;Result = t(tspan) p(tspan) v(tspan) l(tspan)format;%-function dy = ndd_fun(t,y,C)chi=C(1);lambda=C(2);lambda_s=C(3);chi_s=C(4);Z_s=C(5);mu=C(12);theta=C(6);B=

12、C(7);V=C(8);Delta=C(9);delta=C(10);alpha=C(11);Z = y(1); l = y(2); v = y(3);psi = (Z=0&Z=1&Z=Z_s)*1;l_psi = 1 - (Delta/delta)*(1-psi) - alpha*Delta*psi;p = ( psi - v*v )/( l + l_psi );dy(1) = sqrt(theta/(2*B)*(pV)*(Z=0&Z=Z_s);dy(2) = v;dy(3) = theta*p/2;dy = dy(1);dy(2);dy(3);參考文獻(xiàn)1郭新鵬,趙軍利.基于MATLAB的槍炮內(nèi)彈道程序設(shè)計及仿真J.高校理科研究.2吳晶,劉金元.局域MATLAB的艦炮內(nèi)彈道計算模塊的GUI設(shè)計J.艦船電子工程.2014,34,6:94-98. W