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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