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第1章 绪论 1

1.1自动武器研制模式 2

1.1.1自动武器特点 2

1.1.2自动武器研制模式 3

1.1.3存在问题 3

1.2自动武器现代设计方法 5

1.2.1身管热弹设计方法发展概况 5

1.2.2枪械人机工效设计方法发展概况 6

1.2.3自动武器模块化设计方法发展概况 7

1.2.4自动武器多体动力学建模理论发展概况 9

1.2.5自动武器虚拟样机技术发展概况 11

1.2.6自动武器动态设计方法发展概况 12

1.2.7自动武器优化设计方法发展概况 13

1.2.8自动武器效能评估方法发展概况 14

第2章 自动武器身管热弹设计理论与方法 16

2.1自动武器身管工作过程与作用载荷 16

2.1.1自动武器身管工作过程 16

2.1.2自动武器身管作用载荷 17

2.2自动武器身管瞬态温度场分析方法 19

2.2.1身管传热的瞬态温度场基本方程 19

2.2.2身管瞬态温度场有限元基本方程 21

2.2.3身管瞬态温度场的有限元算法 23

2.2.4身管有限元网格划分 24

2.2.5身管瞬态温度场计算实例 25

2.2.6身管瞬态温度场的参数影响分析 28

2.3自动武器身管热固耦合应力场分析方法 31

2.3.1身管热固耦合应力场基本方程 31

2.3.2身管热固耦合模型变分原理 33

2.3.3身管热固耦合应力场的有限元计算 36

2.3.4身管热固耦合瞬态应力场计算实例 37

2.3.5身管热固瞬态耦合应力场的分析 40

2.4自动武器身管寿命预测方法 41

2.4.1自动武器身管寿终的评判标准 41

2.4.2身管寿命的预测模型 41

2.4.3身管寿命预测计算举例 43

第3章 枪械人机工效设计方法 47

3.1枪械人机工效概述 47

3.1.1枪械人机工效定义 47

3.1.2枪械人机工效设计步骤 47

3.2面向人机工效的枪械总体设计 48

3.2.1枪械重量和重心位置 48

3.2.2枪械外形尺寸 51

3.2.3枪械后坐力 52

3.2.4人机操作可靠性 53

3.2.5枪口噪声 54

3.3枪械部件人机工效设计 57

3.3.1枪托和抵肩的设计 57

3.3.2瞄准装置的设计 60

3.3.3抛壳窗的设计 67

3.3.4扳机的设计 69

3.3.5握把的设计 71

3.3.6拉机柄的设计 73

3.3.7下护木的设计 74

3.3.8脚踏与座椅的设计 76

3.4枪械人机工效评价方法 79

3.4.1实验法 79

3.4.2分析法 79

3.4.3实际运行法 80

第4章 自动武器模块化设计方法 83

4.1自动武器通用化设计 83

4.1.1基本概念 83

4.1.2自动武器通用化类型 84

4.1.3自动武器通用化方法 84

4.1.4自动武器通用化程度的评定 85

4.2自动武器系列化设计 85

4.2.1基本概念 85

4.2.2自动武器系列化类型 86

4.2.3自动武器系列化设计方法 87

4.2.4自动武器系列化过程 87

4.3自动武器模块化概念和原理 89

4.3.1基本概念 89

4.3.2自动武器模块化的意义 89

4.3.3自动武器模块化的难点 91

4.3.4自动武器模块化原理 91

4.4自动武器模块化设计方法 92

4.4.1自动武器模块化设计过程 92

4.4.2自动武器模块划分准则 93

4.4.3自动武器模块分解方案 97

4.5自动武器模块接口设计 99

4.5.1自动武器模块接口分类 99

4.5.2自动武器模块接口可通用程度分析 99

4.5.3自动武器模块接口设计 100

4.6模块化枪族设计实例 103

4.6.1模块化枪族系统的关键参数确定 103

4.6.2模块化枪族系统方案设计 103

4.6.3模块化步枪系统重量匹配分析 108

4.6.4模块化枪族系统动力参数匹配计算 109

第5章 自动武器多体动力学建模理论与方法 120

5.1自动机多刚体动力学分析 120

5.1.1多刚体建模理论 120

5.1.2自动机动作原理分析 123

5.1.3典型约束类型和边界条件分析 125

5.1.4自动武器工作载荷分析 129

5.1.5典型发射机构动作可靠性分析 134

5.1.6典型自动机动力学仿真分析 136

5.2自动武器刚柔耦合动力学分析 143

5.2.1多柔体系统动力学建模 143

5.2.2自动武器零部件柔性体建模方法 149

5.2.3典型自动武器刚柔耦合动力学分析实例 152

第6章 自动武器动态设计方法 157

6.1有限元法基本原理 157

6.1.1概述 157

6.1.2有限元法基本原理 158

6.2自动武器有限元建模方法 162

6.2.1分析目标 162

6.2.2模型假设与简化 162

6.2.3单元类型选取与网格划分 163

6.2.4载荷确定 164

6.2.5特殊边界条件的处理 164

6.3自动武器固有频率和模态分析 168

6.3.1某12.7mm机枪有限元模型的建立 168

6.3.2某12.7mm机枪的固有频率和模态计算结果与分析 169

6.4自动武器发射动力学响应分析 172

6.4.1典型自动武器发射动力响应线性有限元分析 172

6.4.2典型自动武器发射动态响应非线性有限元分析 175

6.5自动武器参数灵敏度分析 183

6.5.1结构灵敏度分析 184

6.5.2基于理论公式的灵敏度分析方法 184

6.5.3基于有限元法的灵敏度分析方法 186

6.5.4灵敏度在自动武器设计中的作用 188

第7章 自动武器虚拟样机技术及应用 189

7.1自动武器虚拟样机分析过程与方法 189

7.1.1概述 189

7.1.2对象分析及简化 189

7.1.3建模与求解 191

7.1.4模型验证 192

7.1.5虚拟样机计算与参数优化 192

7.2自动武器虚拟样机建模环境与工具 193

7.2.1自动武器虚拟样机建模工具分类 193

7.2.2多体系统动力学软件 193

7.2.3有限元分析软件 196

7.2.4协同仿真方法 198

7.3协同仿真在自动武器设计中的应用 200

7.3.1某单兵火力系统的协同仿真建模 200

7.3.2某单兵武器系统“弹道—武器”协同仿真 204

第8章 自动武器总体优化设计 207

8.1多学科优化设计方法 207

8.1.1优化设计算法 207

8.1.2多学科优化设计策略 208

8.2某单兵武器系统全弹道优化设计 210

8.2.1全弹道优化设计模型及耦合关系 210

8.2.2全弹道优化设计模型 212

8.2.3全弹道优化设计结果 214

8.3自动机优化设计方法及实例 216

8.3.1自动机性能分析模型 216

8.3.2自动机优化设计模型 218

8.3.3优化设计计算结果 219

8.4机枪系统的多学科优化设计 221

8.4.1系统级模型的建立 221

8.4.2子系统模型的建立 222

8.4.3协同优化模型建立 225

8.4.4优化计算结果 227

第9章 自动武器效能评估方法 233

9.1自动武器效能评估概述 233

9.2自动武器性能指标参数提取 234

9.2.1自动武器目标分析 234

9.2.2自动武器功能和要素分析 234

9.3自动武器性能评估指标体系的建立 236

9.3.1性能评估指标选择的原则 236

9.3.2基于任务剖面的指标体系建立方法 236

9.3.3自动武器性能评估指标体系 237

9.4自动武器系统效能评估方法 239

9.4.1基于层次分析法的相对系统效能模糊综合评价 239

9.4.2基于SEA的枪械系统作战效能分析 251

9.4.3基于数据包络分析（DEA）的稳健评估方法 261

9.4.4基于区间数的灰色关联法 267

参考文献 275