[发明专利]一种基于ISIGHT软件的弹丸全弹道优化设计方法

说明书

本发明涉及枪弹领域，提供了一种基于ISIGHT软件的弹丸全弹道优化设计方法，包括：确定弹丸全弹道综合分析流程；确定弹丸的基本结构，建立弹丸全弹道优化模型，并基于ISIGHT软件确定所述优化模型的优化参数、优化目标以及优化约束条件；基于ISIGHT软件定制全弹道优化设计流程，获得全弹道综合性能最优时的弹丸设计参数；本发明可以获得全弹道综合性能最优时弹丸的结构设计方案，提高枪弹系统乃至整个武器系统的性能。

技术领域

本发明涉及枪弹领域，特别涉及一种基于ISIGHT软件的弹丸全弹道优化设计方法。

背景技术

枪弹弹丸设计过程涉及到内弹道学、结构力学、气体动力学、飞行力学、终点弹道学等学科专业，整个弹道过程是由诸多参量相互作用而成的复杂过程，每个弹道段之间紧密联系，任一参量的变化都有可能给枪弹系统乃至整个武器系统带来很大影响。

现有技术对于弹丸的设计，通常都是针对某一具体弹道段内过程的设计与优化，如内弹道过程、外弹道过程和气动力过程等，忽略了各弹道段之间的相互作用与影响，在弹丸当前参数在某弹道段过程达到最优时，其在其余弹道段则有可能不能满足设计要求，因此，仅单独研究某一弹道段不能真实反映武器系统的弹道过程，难以达到系统最优。

最优化理论和方法的发展，为弹丸在全弹道最优时的设计提供了一个实用方便的途径，使设计者可以从更加宏观的角度，综合考虑各种矛盾，设计出系统最优的方案；但是，现有技术中并没有公开相关的全优化设计分析方法。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种弹丸全弹道优化的设计方法，以获得全弹道综合性能最优时弹丸的结构设计方案，提高枪弹系统乃至整个武器系统的性能。

为了解决上述问题，本发明提供一种基于ISIGHT软件的弹丸全弹道优化设计方法，其采用的技术方案如下：

S1、确定弹丸全弹道综合分析流程；

S2、确定弹丸的基本结构，建立弹丸全弹道优化模型，并基于ISIGHT软件确定所述优化模型的优化参数、优化目标以及优化约束条件；

S3、基于ISIGHT软件定制全弹道优化设计流程，获得全弹道综合性能最优时的弹丸设计参数。

优选的，所述步骤S1中弹丸全弹道综合分析包括：

弹丸结构特征量分析、内弹道性能分析、结构强度校核、弹道性能分析、飞行稳定性分析和终点效应分析。

优选的，所述步骤S1进一步包括：

S11、建立弹丸结构特征量计算模型；所述弹丸结构特征量包括弹重、重心位置、极转动惯量和赤道转动惯量；

S12、建立内弹道计算模型；所述内弹道计算模型用于根据枪械结构和弹药装填条件，分析弹丸在膛内运动时内弹道诸元的变化规律；

S13、建立弹丸强度校核计算模型；所述弹丸强度校核计算模型用于计算枪弹发射时弹丸所受的挤压应力、剪应力及切向应力，并验证其是否满足预设的强度条件；

S14、建立外弹道计算模型；所述外弹道计算模型用于根据弹丸飞行时的质点外弹道特性，获取质点外弹道的弹道诸元和弹道曲线；

S15、建立弹丸飞行稳定性计算模型；所述弹丸飞行稳定性计算模型用于计算旋转弹丸的飞行稳定性；

S16、建立终点效应分析模型；所述终点效应分析模型用于衡量弹丸在目标区域的运动规律、对目标的作用机理及威力效应；

S17、确定弹丸全弹道综合分析流程；

所述综合分析流程为：依次执行弹丸结构特征量计算模型、内弹道计算模型、弹丸强度校核计算模型、外弹道计算模型、弹丸飞行稳定性计算模型以及终点效应分析模型。