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)原因是自動機(jī)向后運(yùn)動過程中與握把組件發(fā)生剛性碰撞對虎口部位產(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：TJ21文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311(2017)23-0120-031可感后坐的基本概念與評價力法1.1武器可感后坐的概念武器發(fā)射彈丸時，武器體部

3、在制動后坐狀態(tài)下所產(chǎn)生的向后運(yùn)動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武器可感后坐的評價方法目前，對于評價武器后坐而言，常見的評價因素一般有后坐能量、最大后坐速度、最大后坐力、后坐動量等，在實際射擊過程屮這些物理量會觸發(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。觸壓感是對后坐力在一定時間內(nèi)積累作用強(qiáng)度的反應(yīng)，其對應(yīng)的物理特征量即為槍械對射手的作用沖量。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。本體感是射手對軀干位置和運(yùn)動狀態(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，本文主要針對槍械對射手的后坐沖量這一因素對手槍的可感后坐進(jìn)行評價。后坐沖量是一矢量，其方向向后，槍械對射手的作用沖量是槍械后坐力在后坐時間上的積累，故用后坐沖量來評價武器后坐的大小時，可以選取后坐總沖量來度量。但是，槍械后坐力小于某一敏感值時，即使p坐時間較長，射手對此時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)射時后坐力曲線，兩個陰影部分IS1和IS2為大于某一敏感閾值的后坐力在后坐時間上

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，如果簡單的對比II和12,會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?；谝陨戏治?，由于敏感閾值的存在，在對比評價槍械對射手的作用沖量時，并不能簡單的對比評價因素中槍械對射手作用的總沖量，而應(yīng)該對比大于敏感閾值的后坐力在時間上的積累，即敏感后坐沖量，本文采用間接評價法對手槍的可感后坐進(jìn)行評價，即采用可感后坐沖量??可感后坐進(jìn)行評價，論文以下內(nèi)容中如無特別說明，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，自動機(jī)向后運(yùn)動過程中，給握把組件一個向后運(yùn)動的力，射手手部與握把受力簡圖如圖2所示。圖中F1自動機(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)王長庚博士對人體的敏感閾值進(jìn)行了相應(yīng)的測試統(tǒng)計，得出了人體各敏感閾值的具體取值，其屮后坐作用力對應(yīng)的敏感閾值、敏感后坐沖量對應(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)射開始時的時間；t2為發(fā)射結(jié)束時的時間；F4一一可感后坐沖量計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)建與求解在對手槍可感后坐求解之前，先對手槍固定架動力學(xué)模型進(jìn)行仿真，驗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象，建立的手槍固定架動力學(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)果與試驗結(jié)果誤差均小子15%，仿真模型能夠滿