手槍可感后坐仿真分析

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1、手槍可感后坐仿真分析摘要：手槍射擊過程中存在震手的問題，其本質(zhì)原因是自動(dòng)機(jī)向后運(yùn)動(dòng)過程中與握把組件發(fā)生剛性碰撞對(duì)虎口部位產(chǎn)生沖擊作用，本文基于以上現(xiàn)象，建立了人手持槍模型，對(duì)手槍發(fā)射過程屮射手手部感受到的可感后華進(jìn)行求解。Abstract：Pistolshootingwillshocktheshooter’shand.Thereasoniswhentheautomatamovesbackward,thereisrigidcollisionwiththegripparts,whichwillcauseanimpacttothepartofthehandbetweenthethumbandt

2、heindexfinger.Basedonthephenomenonabove,thehumanhand-hold-pistolmodelisestablished,tofindtheappreciableposturefeltbythehandoftheshooterintheshootingprocess.關(guān)鍵詞：手槍；可感后坐；沖擊Keywords：pistol；appreciableposture；impact中圖分類號(hào)：TJ21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311(2017)23-0120-031可感后坐的基本概念與評(píng)價(jià)力法1.1武器可感后坐的概念武器發(fā)射彈丸時(shí)，武器體部

3、在制動(dòng)后坐狀態(tài)下所產(chǎn)生的向后運(yùn)動(dòng)的行為稱為武器的可感后坐，是武器的支承體（如射手的肩部）所能感受到的后坐。武器的可感后絕不但與武器的威力、自動(dòng)原理相關(guān)、還與武器體部的緩沖裝置、武器的質(zhì)量等特性有關(guān)。1.2武器可感后坐的評(píng)價(jià)方法目前，對(duì)于評(píng)價(jià)武器后坐而言，常見的評(píng)價(jià)因素一般有后坐能量、最大后坐速度、最大后坐力、后坐動(dòng)量等，在實(shí)際射擊過程屮這些物理量會(huì)觸發(fā)人體外圍感覺系統(tǒng)可以感受3種基本感覺類型：觸壓感、痛感以及木體感覺。觸壓感是對(duì)后坐力在一定時(shí)間內(nèi)積累作用強(qiáng)度的反應(yīng)，其對(duì)應(yīng)的物理特征量即為槍械對(duì)射手的作用沖量。痛感是由射手抵槍處受到的壓強(qiáng)引起的，其最大刺激量為射擊過程中傳到射手身上的最大后

4、坐力。本體感是射手對(duì)軀干位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的感知，引發(fā)這種感覺的物理量是軀體的加速度、速度和位移。對(duì)于手槍而言，射擊過程中射手手部難以忍受的震手的感覺主要是后坐沖量引起的。因此，本文主要針對(duì)槍械對(duì)射手的后坐沖量這一因素對(duì)手槍的可感后坐進(jìn)行評(píng)價(jià)。后坐沖量是一矢量，其方向向后，槍械對(duì)射手的作用沖量是槍械后坐力在后坐時(shí)間上的積累，故用后坐沖量來(lái)評(píng)價(jià)武器后坐的大小時(shí)，可以選取后坐總沖量來(lái)度量。但是，槍械后坐力小于某一敏感值時(shí)，即使p坐時(shí)間較長(zhǎng)，射手對(duì)此時(shí)的作用沖量也并不敏感。如圖1所示，曲線1和曲線2分別為兩種不同槍械發(fā)射時(shí)后坐力曲線，兩個(gè)陰影部分IS1和IS2為大于某一敏感閾值的后坐力在后坐時(shí)間上

5、的積累，可稱為敏感后坐沖量。假設(shè)曲線1和曲線2的后坐總沖量相等，如果簡(jiǎn)單的對(duì)比II和12,會(huì)得出兩種槍械可感后坐相似的結(jié)論，而如果比較兩種槍械的敏感后坐沖量IS1和IS2,則并不一定相等，也就是說(shuō)射手的感官承受并不一樣，表明兩種槍械的可感后坐并不相同。基于以上分析，由于敏感閾值的存在，在對(duì)比評(píng)價(jià)槍械對(duì)射手的作用沖量時(shí)，并不能簡(jiǎn)單的對(duì)比評(píng)價(jià)因素中槍械對(duì)射手作用的總沖量，而應(yīng)該對(duì)比大于敏感閾值的后坐力在時(shí)間上的積累，即敏感后坐沖量，本文采用間接評(píng)價(jià)法對(duì)手槍的可感后坐進(jìn)行評(píng)價(jià)，即采用可感后坐沖量??可感后坐進(jìn)行評(píng)價(jià)，論文以下內(nèi)容中如無(wú)特別說(shuō)明，提到的可感后坐均指可感后坐沖量。1.3可感后坐數(shù)學(xué)

6、模型的建立發(fā)射擊發(fā)后，自動(dòng)機(jī)向后運(yùn)動(dòng)過程中，給握把組件一個(gè)向后運(yùn)動(dòng)的力，射手手部與握把受力簡(jiǎn)圖如圖2所示。圖中F1自動(dòng)機(jī)與握把組件相互作用力；F2—一虎口與握把之間的相互作用力；F3一一手指與握把之間的相互作用力。南京理工大學(xué)王長(zhǎng)庚博士對(duì)人體的敏感閾值進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試統(tǒng)計(jì)，得出了人體各敏感閾值的具體取值，其屮后坐作用力對(duì)應(yīng)的敏感閾值、敏感后坐沖量對(duì)應(yīng)的敏感閾值如表1所示。根據(jù)前面可感后坐沖量的概念可知，射擊過程中虎口受到的可感活坐沖量為式中IK——為發(fā)射過程中虎口感受到的后坐沖量；tl——為發(fā)射開始時(shí)的時(shí)間；t2為發(fā)射結(jié)束時(shí)的時(shí)間；F4一一可感后坐沖量計(jì)算公式中參與積分運(yùn)算的力（圖1中陰

7、影部分的縱華標(biāo)）。2可感后坐仿真模型的構(gòu)建與求解在對(duì)手槍可感后坐求解之前，先對(duì)手槍固定架動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真，驗(yàn)證建立的模型正確有效后，將手槍模型與人手模型進(jìn)行合并后，求解該手槍的可感。2.1手槍固定架仿真模型的建立木文以某手槍為研宂對(duì)象，建立的手槍固定架動(dòng)力學(xué)模型如圖3所示。運(yùn)行仿真后，在后處理中提取的槍機(jī)位移曲線如圖4、5所示。從圖4、5中可以看出，槍機(jī)后坐最大速度、后坐到位速度均仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差均小子15%，仿真模型能夠滿