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38120字硕士毕业论文软件硕士毕业论文模型文本——基于SolidWorks概念的盒式辅助软件的分析与开发

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38120字
论点:弹丸,枪弹,设计
论文概述:

本文在吸收借鉴传统的枪弹设计软件研发思想及方法的基础之上,以VB为开发工具、结合SQL Server数据库管理系统、利用三维CAD软件SolidWorks的实体造型及参数化设计技术,幵发出了具有枪弹结构

论文正文:

介绍

1.1项目背景和意义
1.1.1项目背景
作为信息技术的重要组成部分之一,计算机辅助设计技术通过结合计算机视觉设计界面、高速数据处理、快速数据检索、海量数据存储能力和人类创造力以及实际综合分析能力,在加快产品设计过程、缩短产品研发周期、提高产品质量、降低生产成本、增强企业创新能力和市场竞争力方面发挥着重要作用[2]
1.1.2主题含义
子弹的整个设计过程可分为三个主要阶段:战术技术指标论证阶段;射弹方案和技术设计阶段;试验、试生产和鉴定定型阶段,其中射弹方案和技术设计是射弹设计的主要阶段,该阶段的任务是根据战术技术指标确定射弹结构方案,然后根据方案中射弹结构尺寸进行预测计算,检查射弹是否满足战术技术指标要求
2墨盒辅助设计软件的总体设计
本章将根据工厂在墨盒设计软件中的应用需求,选择墨盒设计软件的开发平台、编程语言和数据库管理系统,并分析研究不同软件之间的通信原理。在此基础上,提出了弹药筒设计软件系统的开发原理流程和总体结构。。在弹丸方案和技术设计中,弹丸结构方案的确定包括弹丸结构特征量的计算,弹丸预测计算包括内弹道计算、外弹道计算、末弹道计算、弹丸发射强度计算、弹丸飞行稳定性计算等。其中,弹丸性能的预测计算需要弹丸结构特征量数据,结构特征量的计算是弹丸预测计算的基础。相对而言,如果使用软件来辅助子弹的设计,子弹的预测计算相对简单,因为预测计算基本上是对经典子弹性能计算公式的处理。然而,由于子弹结构的不规则性,子弹结构特征量的计算相对复杂。如图1.1所示,一般子弹由圆柱体、截头圆锥体、圆弧母线弧形回转体和局部球体四个几何体组成。子弹结构特征量的传统计算主要是分形分段计算。
对于整个射弹特征量,射弹应分为不同的部分,每个部分应分为形状和内腔,然后逐一计算各部分。可见,弹丸结构特征量的分形分割计算不仅复杂,而且规模较大,容易出错。不仅如此,为了实现减小飞行阻力和最大内腔体积的良好结合,新的弹丸也出现了以拟合样条为母线的旋转体,这使得弹丸特征量的计算更加困难。根据某厂子弹研发过程中的实际需要,本文发布了一套基于SolidWorks三维建模软件的子弹辅助设计软件。在该软件平台上,大大减少了弹丸特征量计算和弹丸性能预测计算的工作量。用户可以轻松实现从结构设计到特征量获取的弹丸性能计算全过程,并将弹丸特征量应用于弹丸性能计算。用户还可以使用该软件反复更改和调试射弹数据,直到满足设计要求。毫无疑问,该软件的应用将使弹丸设计人员从重复繁琐的设计工作中解放出来,大大提高弹丸产品的研发效率,并极大地提高工厂的竞争力。。如今,计算机辅助设计技术可以很容易地应用于设计和制造等各个领域。在设计和研究过程中,计算机辅助设计技术是否得到应用也成为评价一个行业发展水平的重要标志。目前,我国子弹设计领域还没有一套完整的计算机辅助设计软件,严重制约了子弹设计和研究的步伐。子弹设计是轻武器研发的关键一步。在目前采用的传统设计方法中,弹丸的设计总是以个人经验和判断为基础,通过人工试错获得弹丸的各种方案、结构参数和性能指标。弹丸设计过程以静态为假设条件,进行定性分析和一些定量设计,然后对配方方案进行试制处理,然后通过实验对设计的弹丸进行内外弹道性能分析,如果满足给定的战术技术指标要求,则确定“配方”方案,否则必须重新制定方案,这样循环往复,直到满足弹丸设计要求。此外,在弹丸开发过程中,设计人员和生产厂家经常分开工作,设计数据组织形式不统一,数据交换和共享困难,信息反馈周期长。传统的设计方法不能全面系统地比较和分析可行的方案,不能满足定量分析和全过程动态设计的要求。一次性设计的成功率很低,往往需要几轮开发才能最终完成设计,成本很高。当今,计算机辅助设计技术的快速发展为高层次子弹的发展提供了基础条件和可能性。为了使子弹设计开发过程少走弯路,提高子弹设计效率,减少资源浪费,缩短开发周期,设计一套基于现代设计方法的子弹设计计算软件平台势在必行。

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2.1软件功能要求
在定制弹药筒辅助设计软件时,工厂要求将弹药筒设计和计算的所有功能集成到一个系统平台中,该平台可以完整、连续地实现单弹头弹药筒的所有设计和计算功能。软件的具体功能要求包括:(1)弹头结构特征量的计算根据设计的弹头尺寸,弹头结构特征量如体积、质量、质心位置、极惯性矩、赤道惯性矩、惯性矩比等。可直接用于弹头弹道设计和分析。(2)内弹道计算。根据设计的枪管数据、推进剂参数及其元件、弹头特性数据、药室参数等。计算了设计子弹内弹道的各种元素,绘制了膛内压力、速度和火药燃烧百分率随子弹飞行时间和行程的变化规律曲线,为子弹内弹道的设计计算提供了参考,同时也为枪管的设计提供了一定的参考。(3)外弹道计算:根据设计弹头的弹头直径、弹头质量、初始速度、发射角度或发射距离,计算弹头在整个弹道上的飞行数据和弹道特性数据,绘制弹头速度和飞行高度随行程的变化曲线。(4)末段弹道计算根据子弹结构要素、落点速度和角度以及牺牲板材料的特殊数量计算出弹头可以穿透的锗钡板厚度,为弹头的初步设计提供参考。(5)弹头发射强度校核计算根据设计弹头的结构条件、枪管的结构参数、内弹道计算单元等,校核弹头在空腔内外的发射强度。

基于
3 SolidWorks的自动弹丸模型创建功能……14
3.1型号图纸方案选择.........14
3.2射弹结构分析.........15
3.3接口和数据库设计.........16
3.4射弹零件图.........26
3.5子弹特征量自动采集功能开发.........35
3.6本章摘要.........39
4子弹性能计算功能的开发.........41
4.1 PJ弹道计算.........41
4.2外弹道仪.........44
4.3终点轨迹计算.........45
4.4射弹发射强度验证.........46
4.5射弹飞行稳定性验证.........48
4.6弹道系数符合计算.........50
4.7本章摘要.........50
5 br/] 5墨盒设计软件的辅助功能开发.........51
5.1计算报告文档的自动生成.........51
5.2软件加密.........54
5.3 solidworks插件生产.........56 [/溴/] 5.4墨盒辅助设计的软件操作示例.........58
5.5本章摘要.........63

结论

根据某厂子弹设计开发的实际需要,以SolidWorks 3D CAD软件平台为基础,以Visual Basic为语言工具,结合SQL Server数据库管理系统,成功发布了一套基于SolidWorks环境的子弹辅助设计软件,能够覆盖子弹方案和技术设计的整个阶段。本文的主要工作和研究成果如下:
1)根据工厂的需要,选择了药筒辅助设计软件的开发平台、开发语言和支撑数据库管理系统。在深入研究SolidWorks二次开发原理的基础上,对SolidWorks应用编程接口对象模型的实际应用进行了分析和探讨,进一步提出了盒式辅助设计软件的开发方案,并定义了软件开发的总体结构。
2)对子弹的结构进行了深入的分析和研究。根据软件开发和使用的实际需要,提出了子弹从外到内、从下到上的结构划分规则。在VB环境下,建立了与弹丸和弹丸分割规则相对应的弹丸尺寸数据输入界面,界面人性化。在数据库中建立了与数据输入接口相对应的数据库关系表,为项目符号结构尺寸数据的输入和存储提供了便利。
3)实现了SolidWorks功能的增值开发,用户只需在提供的数据输入界面中输入完整的弹丸结构尺寸,程序可以快速、准确地自动建立弹丸零件的三维模型,自动完成弹丸零件的装配,自动读取弹丸装配的结构特征量,并将弹丸特征量存储在数据库中,方便用户在弹丸性能计算中轻松实现弹丸特征量数据的快速获取。
4)在获取弹丸特征量的基础上,开发了弹丸内弹道计算、外弹道计算、末段弹道计算、发射强度检查、飞行稳定性检查、内弹道系数符合、外弹道系数符合和末段弹道系数符合等功能模块。各功能模块建立相应的数据库关系表,并建立关系表之间的数据共享,完全满足弹丸方案和技术设计阶段的实际开发需求。
5)子弹辅助设计软件开发了子弹数据文件自动输出、文件加密等辅助功能。开发完所有功能后,将所有功能模块的源程序打包编译生成动态链接库插件,并成功嵌入到SolidWorks环境中运行,从而提高了子弹辅助设计软件的运行速度。

参考
[1]郑开元。飞机空发动机结构的初步参数设计。南京航空空航空航天大学硕士论文,200
[2]汪洋。基于SolidWorks的汽车主减速器装配线车削夹具参数化设计系统的开发。合肥工业大学硕士论文。2009年
[3]孙广佳。广义计算机辅助设计技术的发展。计算机世界,2001
[4]魏慧芝,朱宋河,等.弹丸设计理论。北京:国防工业出版社,1985年
[5]赵文瑄。射弹设计原理。北京:北京理工大学出版社。1988年
[6]江·蔡赟。弹丸计算机辅助设计与火炮总体计算机辅助设计的关系及其实现方法探讨。现代武器,1989,(11):24-26
[7]吴方胜,高乃桐,吴支林。计算机辅助子弹结构设计软件系统。南京科技大学学报,1996,20(3):245-248
[8]吴方胜。高乃通。机枪尾部稳定脱壳穿甲弹辅助设计系统研究。弹道学杂志,1996,8 (2): 27-33
[9]吴支林。大口径机枪双头射弹技术研究。南京理工大学博士论文,1999年
[10]苏穆青。使用火炮内弹道计算程序。南京科技大学学报,1979,(4):329?339