大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统设计与仿真的开题报告.docx

大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统设计与仿真的开题报告
一、选题背景
大口径炮弹是目前先进国家军队的主要装备之一，其射程、杀伤效果、精度等性能指标不断提高，对其引信的要求也越来越高。引信是大口径炮弹能够发挥威力的关键部件之一，它的稳定性、可靠性与炮弹的弹道性能和战术效果直接相关。因此，设计一套可靠的大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统对于提高炮弹效能、提高国防实力具有极其重要的意义。
二、选题意义
度量大口径炮弹引信的特性在工程实践中非常困难，国内外许多研究者通过试验技术研究大口径炮弹引信，但是它的复杂性、高度非线性、硬件成本大等问题都在一定程度上制约了大口径炮弹引信试验的开展。而利用计算机仿真技术可以较好地解决此类问题。因此，本文设计一套基于计算机仿真技术的大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统，可大大提高试验的效率和精度，为大口径炮弹引信的研究提供重要的理论依据和实际参考。
三、研究内容和方案
1.研究内容
（1）大口径炮弹引信发射环境的重要性
通常情况下，大口径炮弹在发射过程中，由于受到强烈的机械振动、爆炸冲击等复杂环境影响，瞬间承受巨大的压力和温度等因素。而引信能否正常激发药包，直接影响到炮弹的弹道性能和战术效果。因此，在极端复杂的环境下对大口径炮弹引信的试验能够全面而精准地掌握其受力、受热及其它物理影响变化，对于大口径炮弹的设计与生产具有非常重要的意义。
（2）大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统的实现
本文拟采用计算机仿真技术设计一套大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统，系统将包括软件仿真模块和硬件控制模块。利用ANSYS等仿真软件对大口径炮弹引信的受力、受热及其它物理影响进行全面模拟，而硬件控制部分则采用高精度传感器、数据采集卡等技术，实现对仿真系统的实时控制和数据采集。
2.研究方案
（1）系统总体设计方案
系统整体采用Windows平台，利用VisualStudio编写软件控制程序，根据预先设定的程序能够控制系统进行灵活的试验操作。系统所拥有的机械装置包括炮法接口支撑系统、高精度气压控制系统等，以确保硬件的精度和稳定性。
（2）仿真软件设计方案
本文拟采用ANSYS等仿真工具建立大口径炮弹引信的数值模型，并使用该程序计算出引信在发射过程中承受的机械振动、爆炸冲击和热量等因素，以及其在发射后的状态特性表现，以便对研究分析其性能参数与应力变化情况。
（3）硬件控制方案设计
系统硬件控制部分包括高精度传感器、数据采集卡、气压控制系统等组成。高精度传感器用于实现系统的测量和控制，数据采集卡则用于采集大量数据，并将其传输到计算机中进行处理。最后气压控制系统则用于系统测试的流量控制，开展大口径炮弹引信在复杂环境中的测试。
四、预期成果
本文计划使用计算机仿真技术设计实现一套可靠的大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统，以达到以下预期成果：
（1）搭建一个完善的模拟试验平台，方便进行实验后评估研究；
（2）通过分析大量计算数据，提高大口径炮弹引信试验的成功率和精度；
（3）掌握大口径炮弹引信在发射环境中的特性和性能变化规律。
五、研究进度计划
本研究的进度计划如下：
（1）前期调研：2020年9月1日-2020年9月30日。
（2）软件控制程序设计：2020年10月1日-2021年1月31日。
（3）仿真软件设计：2021年2月1日-2021年4月30日。
（4）硬件控制部分的设计：2021年5月1日-2021年6月30日。
（5）试验系统测试：2021年7月1日-2021年8月31日。
（6）数据分析、撰写论文、进行论文评审：2021年9月1日-2021年12月30日。
六、可行性分析
本研究采用计算机仿真技术设计实现一套大口径炮弹引信发射环境模拟试验系统，技术可行性很高。首先，现代计算机具有强大的计算与模拟能力，能够承担起大量的仿真分析计算。其次，现代传感技术、数据采集技术和气控技术的发展，可以保证试验系统硬件部分的完善和精准度。因此，该研究的可行性较高并且具有极大的应用价值。