1.2 研究现状

1.3 本文的主要研究内容

本文主要是将上述的膛压模拟器做小型化设计，并且使燃烧室能够进行变容。本 文将介绍上述的膛压模拟装置的总体结构和工作原理，建立能够描述此模拟器内压力 变化的数学模型，然后用数学编程软件进行编程计算与分析，得到压力分别随时间、文献综述

行程变化的曲线图，然后根据要求确定模拟器的基本尺寸，绘制模拟器总体平面图和 零件图。将会对此模器进行变容策略分析，使燃烧室可以容纳不同体积的被测试的零 部件。对模拟器的主要零部件进行强度分析，使之满足强度要求。描绘膛压模拟器模 拟实验的原理和方案设计。

2 膛压模拟器的总体方案

本文的膛压模拟器是以前文中的模拟发射装置为基础而进行小型化设计和变容 分析，总体结构和工作原理基本不变。

2.1 总体结构

图 2.1 膛压模拟器总体结构示意图

该膛压模拟器总体结构如图 2.1 所示，由几个机构组成，分别是本体、连接体和 调压机构。

本体其实就是一个高压仓，本体之中是燃烧室，其一端由螺纹与连接体相连，另 一端连接调压机构，在上面的侧壁上还开有螺孔，这个螺孔可用来安装压力传感器， 通过这个孔，能够测量燃烧内的压力改变情况。

连接体的一端加工的有螺纹，用来与被测试的零部件相连接。另外，连接体上也 开有螺孔，如果需要的话，能够通过这个螺孔来测量被测试的零部件内部的压力改变 情况。

调压机构在本体的另外一端，由阻力套、调压体和调节套构成。在阻力套的内孔 里有形如炮膛的坡口，和调压体的突起相配合，能够给调压体比较大的阻力。另外， 调压体底部的剪切环也会给调压体产生阻力。在调压体中间有一个引线用的中心小 孔，从这里可以拉出电点火头导线。从调压体的突起完全挤进阻力套的内孔至调压体 的剪切环被剪断为止，调压体的挤进压力达到最大。调节套通过螺纹与阻力套连接， 通过改变调节套旋进阻力套的长度，可以改变调压体的行程。

2.2 工作原理

点燃电点火头，在发火后，点火药快速燃烧然后点燃发射药，发射药燃烧产生大 量火药气体，气体的快速产生使本体燃烧室里的压力快速升高。同时，火药气体也会 由调压体的中心小孔流向外面。在燃烧室内的压力上升到启动压力时，调压体的剪切 环被剪断，调压体挤入阻力套并向前加速运动，这时发射药还在持续燃烧，装置内压 力继续上升至最高，然后开始降低。在调压体飞出调压机构后，燃烧室里的压力迅速 降低。所以，通过改变调压体剪切环的厚度、发射药的装药量、燃烧室的容积及阻力 套与调节套的旋进长度等装填参数，就可得到所需的炮弹实际发射时的最大压力与炮 口压力[1]。

3 模拟发射过程的数学模型

3.1 基本假设

（1） 发射药的燃烧模型。发射药的燃烧满足几何燃烧定律，发射药的燃烧速度 与燃烧室内的压力成正比。