A one-dimensional mathematical model of barrel vibrations with arbitrary cross-sectional shapes | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2022. № 80. DOI: 10.17223/19988621/80/12

A one-dimensional mathematical model of barrel vibrations with arbitrary cross-sectional shapes

The problem of longitudinal and transverse vibrations of a barrel with arbitrary cross-sectional shapes is considered and solved in the framework of a one-dimensional model. The study shows that the amplitude of transverse vibrations in the vertical plane significantly exceeds that in the horizontal plane. This paper proposes to reduce the amplitude of vibrations by changing the shape of the barrel cross-section, namely by adding stiffeners. The numerical algorithm for solving the problem is developed on the basis of the integro-interpolation method. The verification of the numerical integration method is carried out, and the grid convergence is verified by means of the modeling of barrel vibrations for a 30 mm automatic cannon. The study of the impact of the barrel cross-section shape shows that the use of stiffeners can reduce the initial deflection and the amplitude of muzzle vibrations when firing in bursts. The obtained results demonstrate a narrow spread of projectile departure angles, and, consequently, the improved shooting accuracy of the automatic cannon.

Download file
Counter downloads: 34

Keywords

mathematical model, numerical methods, barrel vibrations, automatic cannon, stiffening

Authors

NameOrganizationE-mail
Rusyak Ivan G.Kalashnikov Izhevsk State Technical Universityprimat@istu.ru
Sufiyanov Vadim G.Kalashnikov Izhevsk State Technical Universityvsufiy@mail.ru
Klyukin Daniil A.Kalashnikov Izhevsk State Technical Universityanatoliikljukin@mail.ru
Всего: 3

References

Орлов Б.В., Ларман Э.К., Маликов В.Г. Устройство и проектирование стволов артилле рийских орудий. М. : Машиностроение, 1976. 432 с.
Хоменко Ю.П., Ищенко А.Н., Касимов В.З. Математическое моделирование внутрибал листических процессов в ствольных системах. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 1999. 256 с.
Антоненко Е.Д., Егоров В.В., Кудряшова И.А., Филенко А.В. Исследование решений для уменьшения изгиба артстволов // Калашниковские чтения : материалы VII Всерос. науч.-практ. online-конф., в рамках III Молодеж. форума студентов и курсантов оборонных специальностей вузов России «С именем Калашникова». Ижевск : Изд-во ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2020. С. 71-75.
Mk44 Bushmaster II // Wikipedia contributors. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Mk44_Bushmaster_II (accessed: 13.02.2022)
Ахромеев С.Ф. Военный энциклопедический словарь. М. : Воениздат, 1986. 863 с.
Русяк И.Г., Суфиянов В.Г., Клюкин Д.А. Исследование влияния упругих деформаций и колебаний ствола на точность стрельбы // Интеллектуальные системы в производстве. 2020. Т. 18, № 4. С. 98-108. doi: 10.22213/2410-9304-2020-4-98-108
Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. М. : Оборонгиз, 1962. 703 с.
Русяк И.Г., Липанов А.М., Ушаков В.М. Физические основы и газовая динамика горения порохов в артиллерийских системах. М. ; Ижевск : Ижевский ин-т компьютерных исслед., 2016. 456 с.
Работнов Ю.Н. Сопротивление материалов. М. : Физматгиз, 1963. 456 с.
Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М. : Наука, 1971. 552 с.
Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М. : Наука, 1989. 432 с.
Скворцов А.В., Мирза Н.С. Алгоритмы построения и анализа триангуляции. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2006. 168 с.
 A one-dimensional mathematical model of barrel vibrations with arbitrary cross-sectional shapes | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2022. № 80. DOI: 10.17223/19988621/80/12

A one-dimensional mathematical model of barrel vibrations with arbitrary cross-sectional shapes | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2022. № 80. DOI: 10.17223/19988621/80/12

Download full-text version
Counter downloads: 167