吴会民，牛长根

（1.西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099；2.许昌职业技术学院，河南 许昌 461000）

弹丸膛内运动与起始扰动有着密切的关系，为了提高弹丸的射击精度，研究膛内时期弹丸运动规律以获得弹丸出炮口瞬时的运动姿态十分重要。

在研究弹丸膛内运动时一般将弹丸视为刚体。美国Marting和Robert［1］将膛内运动的弹丸由质点模型假定为刚体模型，并假定弹带中心沿炮膛轴线运动，研究了弹丸在柔性身管中的运动。文献［2］建立了较为完善的弹丸发射动力学模型，运用凯恩方法推导了弹丸膛内运动过程的动力学方程，编制了相应的软件；同时建立了较为完善的弹丸六自由刚体外弹道模型，其理论基础仍然是建立在刚体动力学理论基础上，将弹丸简化为刚体模型。

随着数值计算理论与方法的成熟，采用有限元模型研究火炮发射动力学得到了迅速的发展。火炮发射动力学己成为一门技术含量较高的边缘交叉学科。文献［3］采用有限元法研究了M829高速动能弹炮口初始扰动与射击精度的关系；文献［4］采用DYNA3D软件，建立了37mm火炮陶瓷喷嘴瞬态热固耦合动力学有限元模型。但是，目前的模型很少涉及到对弹带与膛线的描述。软质材料弹带和身管膛线相互作用过程中会发生明显的塑性变形，多刚体动力学无法描述这一现象。

本文利用有限元计算方法，研究了弹性弹丸膛内运动规律。考虑了膛线和弹带的作用，同时身管也作为弹性体进行研究。利用数值计算结果，采用应力波理论研究了弹丸膛内运动规律。……