3。2。3 第三阶段数理模型 11

3。3 活塞驱动模型数值计算方法 13

3。3。1 第一阶段数值计算 13

3。3。2 第二阶段数值计算 14

3。3。3 第三阶段数值计算 15

3。4 活塞驱动段内激波的形成 17

3。5 本章小结 18

4 数值计算结果与分析 19

4。1 引言 19

4。2 循环案例结果和分析 19

4。2。1 第一阶段结果和分析 20

4。2。2 第二阶段结果分析 21

4。2。3 第三阶段结果分析 27

4。3 不循环案例结果与分析 31

4。4 不同参量对活塞系统的影响 34

4。4。1 储气罐初始充气压力 34

4。4。2 活塞质量 36

第 II页

毕业设计说明书

4。5 本章小结 39

结 论 40

致 谢 41

参 考 文 献 42

1 绪论

1。1 课题背景及意义

活塞驱动装置是利用活塞两侧的压力差进行运动做功的，可以通过控制压力差来控制活 塞的运动状态，并利用活塞做功的一种装置[1]。活塞驱动装置较其他它驱动装置有以下优点： 可以产生更大的驱动力；灵敏性较高，利于操作；刚度较高，定位准确，抗震性高；具有运 动往复性，适用较广的作业要求[2]。从近代开始活塞装置也被广泛应用在军工上，其中最明 显的就是轻气炮发射结构和子母弹抛洒结构[3]。在激光武器等非弹体武器被广泛推广应用前， 弹丸的作用还是为主导作用，目前牵扯的发射和弹体驱动装置或多或少都用到活塞驱动原理。 在民用上应用和发展更为明显，发动机的应用和发展更能体现这现况。上世纪末，对活塞运 动产生的压缩波也逐步被开展应用。活塞往复运动产生的合成喷在活塞的高频性和高振幅影 响下穿透距离增大，活塞产生的合成喷由很强的夹带和穿透能力。为使活塞具有更大速度， 气室内应选用热传导性小的轻质气体来充当工作媒介，随着活塞的运动，活塞底部的压力也 在下降。

活塞驱动装置的历史可以追述到 1776 年瓦特发明蒸汽机，这个发明掀起了工业，但 其根本就是将能源通过活塞结构来加以利用其动能。不过作为第一代机，其缺陷很多，比如 效率低、体积大、造价高和危险性高等缺陷。1860 年第一台自由活塞压气机诞生，取代蒸汽 机的历史地位[4]。