摘要

为了研究埋头弹高速冲击挤进入膛过程的力学机理和运动规律,将某40毫米口径埋头弹火炮作为对象,分析建立了其内弹道过程的数理模型,并通过实弹射击试验验证内弹道模型的准确性。考虑界面间的摩擦和接触特性,采用FEM-SPH耦合算法建立了高速冲击挤进模型,将内弹道数值解作为边界条件,通过数值计算得到弹带变形、弹丸运动、弹丸姿态和挤进阻力等变化规律。研究结果表明:所建立的弹道模型准确合理,弹丸的初始上膛速度为78.2m/s;整个挤进过程分为减速挤进和加速挤进阶段,两阶段之间弹丸处于准静止状态,减速挤进过程中弹丸姿态发生周期性的变化,摆动角幅值不断下降,加速挤进过程,摆动角迅速增大,随着挤进完成摆动角呈现出减小的趋势,完成挤进用时2.65ms,完成挤进时弹丸速度为73.92m/s;挤进过程弹带表面温度接近材料熔点;动态挤进阻力呈现两次“上升-下降”过程,最大挤进阻力为95.288kN,完全挤进时阻力降低并稳定到10kN。