沈阳理工大学课程设计说明书
摘 要
本次课程设计的主要内容主要涉及膛内弹丸发射的安全性分析弹道的计算与稳定性分析以及弹丸发射后的威力计算这些内容。
本次课程设计需运用AUTOCAD对弹丸进行弹体以及半备弹丸图进行绘制，主要运用《炮弹设计理论》《火炮弹道学》两本教材进行对弹丸在膛内已经弹道飞行时的计算，并且根据《炮弹设计理论》的知识运用电脑编程计算进行弹丸威力的模拟。
本次课程设计在计算弹体应力时要很好的运用数学知识，力学知识。在计算飞行稳定性时主要运用了外弹道学的基础知识，在弹丸威力计算时运用《弹丸设计理论》中的知识以及计算机编程技术。
本次课程设计我们本着弹丸所需的三要述当成主要宗旨，在膛内内运动中保证弹丸的运动的正确性，安全可靠性；在进行飞行稳定性计算中我们将保证弹丸的的稳定性尽力设计出飞行阻力小的设计方案。在威力设计中我们将按照目标区域的可靠以及威力最大化的方式进行设计。
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目 录
摘要---------------------------------------------------------------- 1 1.弹丸弹体零件图及半备弹丸图的绘制---------------------------------- 4 2.弹丸发射安全性分析------------------------------------------------ 5
2.1发射时所受的载荷--------------------------------------------- 5 2.2 弹体及其零件在最大膛压时的强度校核 ------------------------- 6
2.2.1弹体的强度计算与校核 ----------------------------------- 6 2.2.2弹底强度计算 ------------------------------------------- 8 2.3弹药装填物的发射安全性计算.--------------------------------- 11 3.弹道计算跟稳定性分析--------------------------------------------- 13
3.1弹丸在外弹道的空气动力和力矩的分析-------------------------- 13
3.1.1根据CAD制图可得出弹丸的的几何参量： ------------------ 13 3.1.2弹丸空气动力和力矩的分析 ------------------------------ 14 3.1.3极阻尼力矩 -------------------------------------------- 14 3.1.4赤道阻尼力矩 ------------------------------------------ 15 3.1.5马格努斯力以及力矩 ------------------------------------ 16 3.2攻角为零时的空气阻力系数计算-------------------------------- 16
3.2.1摩擦阻力系数计算 -------------------------------------- 16 3.2.2涡阻系数的计算 ---------------------------------------- 18 3.2.3波阻系数的计算 ---------------------------------------- 18 3.2.4弹体阻力系数分析 -------------------------------------- 19 3.3弹丸外弹道参量的计算---------------------------------------- 20
3.3.1弹道系数与弹形系数的计算 ------------------------------ 20 3.3.2弹道诸元的确定 ---------------------------------------- 20 3.4弹丸飞行稳定性计算------------------------------------------ 22
3.4.1弹丸陀螺稳定性得计算 ---------------------------------- 23 3.4.2追随稳定性的计算 -------------------------------------- 24
4. 弹丸威力的计算与分布-------------------------------------------- 26
4.1杀伤面积的计算---------------------------------------------- 26 4.2杀伤面积编程及结果分析-------------------------------------- 29
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4.2.1立姿时的结果 ------------------------------------------ 30 4.2.2卧姿时的结果 ------------------------------------------ 32 4.2.3结果分析 ---------------------------------------------- 35
参考文献----------------------------------------------------------- 37 附录（1） 附录（2）
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1.弹丸弹体零件图及半备弹丸图的绘制
运用AUTOCAD绘制弹体零件图和半备弹丸图是本次课程设计任务书中非常重要的一部分，这一部分直接关系到本次课程设计的结论的正确与否。这是因为后继的弹丸发射安全性分析、弹道诸元的计算、弹丸飞行稳定性的计算与分析、弹丸威力的计算都需要用到弹丸的各部分的几何参数，而这些几何参数大部分是从弹丸的零件图和半备弹丸图中得到的。
表明弹体零件的形状、大小和技术要求等内容的图称为弹体零件图。它是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，反应了设计者的意图是制造和检验零件依据。同时它又为本次课程设计提供了大量的几何参数。
76毫米加农榴弹炮弹丸主要由以下几个零件组成：炸药装药、弹体、弹带以及引信等部分组成。各零件的材料及加工工艺等如下:
（1）弹体：弹体采用D60，弹体外表面涂层全覆盖，涂层厚度0.05-0.06，弹体内膛漆材料成分相当于沥青清漆。
（2）弹带：弹带材料相当于GB5243-85B5紫铜，其作用是弹丸发射时嵌入膛线赋予弹丸一定转速并密闭火药气体。
（3）引信：引信为榴-7引信，其外露长度为100mm，旋入弹体深度47mm，小端直径为20mm，质量0.25kg；其作用是保证弹丸适时完全可靠的对目标作用。
（4）炸药装药：弹丸内装TNT炸药，密度ρ = 1.59g/cm3，炸药质量mω=0.415kg。
在绘制过程中各种参数、线型、图层等的设置以及尺寸标注均选用国家标准。先绘制弹带、弹体等零件图，让后将它们组装起来得到弹体零件图（见附录1）。 半备弹丸图体现了弹丸各零件之间的装配关系，它也是进行装配、检验、安装的重要依据。通过对所绘制的弹丸的零件图的组装及修改，得到了半备弹丸图（见附录2），至此，76毫米加农榴弹炮弹丸的几何尺寸及装配关系有了深刻了解，这将有利于后继的设计及相关的计算。
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