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本文以某国防预研课题为研究背景,利用有限元和接触动力学理论对末制导炮弹膛内过载问题、动态强度及减旋等开展研究。论文主要研究内容包括:首先讨论了末制导炮弹的结构组成、工作原理和主要性能参数。末制导炮弹的结构组成中主要包括制导部分、战斗部分和控制部分,工作原理分主动式和半主动式。其次,对末制导炮弹在膛内所受的火药气体压力、惯性力、弹带压力、不均衡力、导转侧力和摩擦力等进行了分析与计算。末制导炮弹在膛内的受力情况极其复杂,主要取决于末制导炮弹相对于炮膛和地面的位置、火炮和末制导炮弹的运动情况和火药特性等。本文以非线性有限元为理论基础,建立了末制导炮弹的实体模型和有限元模型,讨论了末制导炮弹网格划分原则和质量控制,以及不同类型单元之间的连接方式。采用缩减积分等参六面体单元、壳单元、梁单元、杆单元等多种类型单元相结合的方式建立了末制导炮弹与火炮身管相互耦合的动力学仿真模型。分析了末制导炮弹整体动态强度,并给出了印制板电路和封装泡沫动态强度以及最大膛压时刻的应力云图。探讨了不同时期的末制导炮弹膛内运动特点和影响因素,研究了末制导炮弹与内膛、弹带与内膛之间的接触界面的定义、接触界面的法向行为和切向行为,给出了罚函数法的应用,分析了显示积分方案的求解特点。结合上述理论分析,提出了膛线身管高精度建模方法和步骤。考虑弹炮间不同的初始间隙、末制导炮弹结构长度、不同内膛结构和弹炮间不同摩擦系数等因素,对末制导炮弹的过载情况进行了数值计算,根据计算结果获得了末制导炮弹膛内过载规律。最后,本文根据国内外学者对弹带挤进的研究、挤进压力的计算及理论公式,分析了末制导炮弹炮口转速的影响因素,并计算了末制导炮弹在不同宽度的弹带、弹带与弹带槽之间不同的摩擦系数、弹带与膛线间的不同摩擦系数和弹带径向强制量等情况下炮口转速和转速比。炮弹尼龙弹带采用Johnson-Cook材料模型,考虑了其塑性变形,通过有限元计算模拟了弹带的挤进过程,得到了弹带挤进过程不同时刻点的挤进状态,并给出了相关的动态应力曲线以及相关的塑性变形。