Differences in Barrel Chamber and Muzzle Deformation during Shot

Diferencias en la cámara del cañón y la deformación durante el disparo

El documento trata de los cálculos de los parámetros mecánicos de la boca del cañón y la cámara del cañón. Estos cálculos se han realizado para un cañón balístico de 30 mm. Se ha buscado el desplazamiento elástico del cañón, la tensión superficial tangencial elástica y la presión del gas en polvo. Se emplearon cálculos analíticos y de elementos finitos. Los gases propulsores y la carga térmica se consideraron conjuntamente. Hay una distribución de temperatura en la boca del cañón que se ha calculado para el cañón experimental.

1. Introducción

Este trabajo trata del cálculo de determinados parámetros mecánicos del cañón de un arma.  Se trata principalmente del cálculo de la deformación radial elástica del orificio y de la deformación tangencial elástica relativa de la superficie externa del cañón. La deformación radial elástica del barril causa la liberación de gases propulsores del cañón y afecta a la calidad de la guía del proyectil en el barril. La deformación tangencial elástica relativa de la superficie externa del cañón puede utilizarse principalmente para evaluar la naturaleza de la carga en un lugar determinado. Ambas deformaciones surgen como resultado de la carga del barril por la presión de gas generada por la combustión de la carga de polvo.

Estos cálculos se han realizado para un cañón balístico de 30 mm (Fig. 1).

Para los cálculos se han utilizado el Workbench 13 de ANSYS y el AutoCAD 2008.

2. Cálculo FEM de la deformación elástica de la parte de la cámara del cañón bajo carga por la presión del gas

El modelo FEM (método de elementos finitos) de la cámara para cargar el taladro por la presión del gas propulsor se resuelve como una tarea axialmente simétrica en el modelo de longitud axial total de 595 mm. La sección de guía de ranura no se considera y el radio del orificio ranurado se toma 15,45 mm, las tierras se encuentran en el lado seguro del cálculo. No es posible entrar en la ranura cuando se resuelve una tarea axial simétrica. Cuando se modeló por FEM, el modelo tuvo que ser resuelto como la tarea de volumen. Aunque la profundidad de la ranura (campo de altura) comparada con el cruce de la pared del cañón es pequeña, necesitará una gran densidad de red en la ranura. Cuando se utiliza, la longitud del modelo excedería el número permitido de elementos del programa de licencia académica ANSYS.

La presión de disparo impacta simultáneamente en la pared de la perforación, la base del proyectil y la cámara del fondo [1]