4.3 展望 28

致  谢 29

参考文献 30

1 绪论 

1.1课题背景及选题意义

火炮是以火药燃烧时产生的气体压力为能源的特种机械。火炮的起始弹道设计在过去的火炮模拟设计过程中一直是一个被忽略和简化考虑的问题。但是在实际的火炮设计过程之中，火炮的起始过程对整个火炮的发射，弹丸初速以及火炮的威力都是有极大影响的，是现代火炮设计中一个不可或缺的过程，对提升火炮整体的智能化和自动化都有很大的意义。而在起始弹道设计中，火炮膛压及身管变形测试起着重要的作用，火药气体的最大膛压是炮身、炮架、火炮各部件及弹体刚强度设计的主要依据，从弹道设计角度来说，火药气体压力的变化规律是验证各种弹道理论的重要手段。同时，各种不同型号和口径的火炮，在工厂完成总体部件装配和全火炮系统静态动能调试后，在出厂前必须进行射击实验，以考核火炮的强度，精度等各项指标是否符合设计要求。火炮强度的检验，与实验测定的最大膛压数据也是有关联的。火炮膛压的动态参数是研制和改进火炮系统的重要数据。火炮膛压的测定有几种常规的方法，以铜柱（铜球）测压法和压电测压法应用最广。

在搭建测试系统时，利用美国NI公司的虚拟仪器技术，以计算机为基础，利用软件Labview为核心的仪器体系可以搭建具有高精度，测试速度快，功能强大，自动化程度高的仪器体系。在低成本的测试仪器系统中，，美国NI公司在1997年公布的PXI结构方案如今已经可以广泛应用。PXI总线相比PCI在内核技术上增加了成熟的技术规范。与VXI系统相比在机械以及电气性方面也毫不逊色，在数据吞吐量方面甚至还有优势。因此，PXI总线测试系统有更加广阔的应用背景。在兵器行业，尤其在火炮测试系统的搭建过程中，可以选择搭建PXI测试系统。

1.2研究内容

本课题主要是完成两个内容：

（1）比较主要的膛压测试方法，选取合适的方法，搭建合理可行的膛压测试系统。

（2）对身管变形进行应力分析，选取合理的方案，搭建合理的测试系统， 

对身管变形进行测试。

1.3 膛压测试方法的比较

1.3.1铜柱（铜球）测压法

铜柱(铜球)测压法是一种塑性变形法，塑性变形法的本质在于使所测压力直接作用于变形物体，使该物体产生残余变形，然后量出物体的变形量，根据变形量的大小即可确定压力的大小。

以铜柱法为例说明测压原理。源]自=优尔-`论\文"网·www.youerw.com/

（1）测压铜柱

作为承受测定压力而变形的物体，最常用的是纯净的电解铜所制成的铜柱，此种铜柱称为测压铜柱。测压铜柱由纯净的电解铜加工而成，其含铜量不小于99.97%，含氧量不大于0.02%。这样可使测压铜柱具有良好的塑性变形。