武器发射工程专业教学大纲

 

《机械制造基础》教学大纲... 1

《机械振动学》教学大纲... 5

《有限元法理论及应用》教学大纲... 8

《机械控制工程基础》教学大纲... 11

《单片机原理及应用》教学大纲... 14

《弹道学》教学大纲... 17

《武器发射系统导论》教学大纲... 20

《火控技术》教学大纲... 24

《兵器测试技术》教学大纲... 27

《武器制造工艺学》教学大纲... 31

《自动武器结构设计》教学大纲... 33

《高射速发射理论》教学大纲... 36

《武器可靠性基础》教学大纲... 39

《自动武器动力学》教学大纲... 42

《武器架座及缓冲装置设计》教学大纲... 45

《计算机辅助设计软件应用》教学大纲... 48

《弹道学课程设计》教学大纲... 50

《专业课程设计》教学大纲... 52

《专业综合实验》教学大纲... 54

《毕业生产实习》教学大纲... 57

《毕业设计》教学大纲... 59

 

 

 

 

《机械制造基础》教学大纲

课程类别：学科基础教育课程                  课程名称：机械制造基础

开课单位：机电工程学院                      课程编号：B02010401

总 学 时：40                                学    分：2.5

适用专业：武器发射工程                                            

先修课程：大学物理、机械设计、材料力学等

一、课程在教学计划中地位和作用

《机械制造基础》是武器发射工程专业一门重要的必修课，其培养目标是使学生掌握必要的工程材料基本知识、具备解决工程实际中合理选材及进行材料热处理的知识和相应的机床切削加工。其内容主要是金属的晶体结构与结晶，合金的相图，铁碳合金，钢的热处理，合金钢，铸铁，非铁金属材料及它们的热加工（铸造、锻压、焊接）等武器发射工程专业学生拓宽知识领域所不可缺少的部分，为学生今后学习有关的专业课程以及从事专业技术工作奠定必要的基础。

二、课程目标

《机械制造基础》主要介绍金属材料的金相、材料组成、性质、刀具、机床、切削原理及机械加工工艺等，通过本课程的理论教学和，使学生具备下列能力：

1、了解从事武器设计所用工程材料性能及热处理，机械加工及公差与配合等方面的工程知识；

2、能够根据武器设计要求达到的性能选用合理的材料，确定相应的机械加工方法及热处理工艺；对加工过程中可能出现的缺陷有合理的预见，并对已经出现的加工缺陷具有敏锐的观察力，会采用合适的仪器检测相关加工缺陷。

3、了解现代一些金属材料的检测方法及一些新的机械加工方法及热处理方法，能够根据武器设计要选用新工艺、新技术，及时了解机械加工方面新的发展趋势。

三、课程内容及基本要求

第1章  概述

了解机械制造基本概念；

掌握机械制造基础的基本内容；

了解机械制造的发展及作用。

第2章  金属合金结构与相图

了解固态合金中的相结构；

熟练掌握二元合金相图的建立*☆；

熟练掌握匀晶相图*☆；

熟练掌握二元共晶相图*☆；

熟练掌握二元包晶相图*☆；

掌握形成稳定化合物的二元合金相图*；

掌握具有共析反应的二元合金相图*；

掌握合金的性能与相图之间的关系*。

第3章  金属切削的基本要素

掌握工件表面的形成方法和成形运动*；

熟练掌握加工表面和切削用量三要素*☆；

掌握刀具角度*；

了解刀具材料。

第4章  金属切削过程及切削参数优化选择

了解金属切削的变形过程；

掌握切屑的种类及卷屑、断屑机理*；

掌握前刀面上的摩擦与积屑瘤*；

熟练掌握影响切削变形的因素*☆；

了解切削力、切削热和切削温度；

掌握刀具的失效和切削用量的优化选择*；

掌握刀具几何参数的选择*；

掌握工件材料的切削加工性*；

了解切削液。

第5章  机床、刀具和加工方法

熟练掌握机床的分类、型号编制与机床的运动分析*☆；

掌握车床和车刀*；

掌握钻床和麻花钻*；

掌握铣床和铣刀*；

掌握拉床和拉刀*

掌握齿轮加工机床和齿轮加工刀具*；

掌握磨床和砂轮*；

掌握组合机床*；

掌握数控机床和加工中心机床*。

第6章  极限与配合及公差

了解公差与配合在机械制造中的作用；

掌握极限与配合的基本术语及定义*；

熟练掌握标准公差系列*☆；

熟练掌握基本偏差系列*☆；

熟练掌握常用尺寸段公差带与配合的标准化*☆；

熟练掌握线性尺寸的未注公差*☆；

熟练掌握公差与配合的选用*☆。

第7章  机械加工精度

了解机械加工精度的概念；

掌握获得加工精度的方法*；

熟练掌握影响加工精度的因素*☆；

掌握加工误差的分析与控制*。

注：标注*的为重点教学内容；标注☆的为教学难点内容。

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小 计
第1章    概述	2		2
第2章  金属合金结构与相图	8		8
第3章  金属切削的基本要素	4		6
第4章  金属切削过程及切削参数优化选择	6		4
第5章  机床、刀具和加工方法	8		4
第6章  极限与配合及公差	8		4
第7章  机械加工精度	4		4
合  计	40	0	40

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×20% + 期末考试×80%

平时成绩=课程作业成绩×50%+随堂测试成绩×50%。

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，随堂测试成绩给定方法如下个所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
基本概念题（选择题或填空题）	课程目标1	50分
分析应用题	课程目标2	50分

六、主要参考书

[1]《机械制造工程原理（第3版）》.冯之敬. 清华大学出版社. 2015.05

[2]《机械制造技术基础（第3版）》.卢秉恒. 机械工业出版社. 2010.04

[3]《金属材料及热处理》.史美堂. 上海科学技术出版社. 1983.06

[4]《互换性与测量技术基础》. 庞学慧. 电子工业出版社. 2017.07

 

《机械振动学》教学大纲

课程类别：学科基础教育课程                  课程名称：机械振动学

开课单位：机电工程学院                          课程编号：B02010402

总 学 时：32                                               学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、C语言程序设计

—、课程在教学计划中的地位和作用

本课程是武器发射工程专业的主要专业教育课程之一，主要讲授关于机械振动的专业知识。通过本课程的学习，应使学生掌握典型的机械振动的结构原理，并能够针对不同的振动进行受力分析和运动计算，掌握振动分析的基本设计理论方法和工程应用知识，培养学生的信息获取与表达能力、系统认知能力和创新思维能力等。

二、课程目标

通过本课程的理论教学，学生应具备下列能力：

1.工程知识:《机械振动学》是武器发射工程专业和武器系统工程专业的一门重要专业基础课。它的基本概念、理论和方法,是每一个从事武器发射工程设计人员需要了解的专业技术知识，是科学工作者、工程技术的人员所必需具备的基本数学素养之一。

2.问题分析: 能够将数学、自然科学和武器发射工程专业的基本原理，通过本课程的教学，使学生了解机械振动的基本知识，掌握机械振动的基本理论和方法,用在武器系统设计上。

3.设计/开发解决方案：学会进行武器系统的分析和一般机械的分析，培养用振动工程学的思想方法分析问题、解决问题的意识和能力，设计出发射时振动小的武器，为进一步进行科学研究、学习先关专业的后继课程打下良好的基础。

三、课程内容及基本要求

第一章  机械振动学基础

1、机械振动学引言

2、机械振动的运动学概念

3、构成机械振动系统的基本元素

4、自由度与广义坐标

本章重点：振动的类型与结构组成。

本章难点： 基本元素和自由度。

第二章  单自由度系统

1、单自由度系统概述

2、无阻尼自由振动

3、能量法

4、有阻尼自由振动

5、简谐激励作用下的强迫振动

6、简谐激励作用下的强迫振动的应用

7、非简谐激励作用下的系统响应

本章重点： 自由和强迫的定义。

本章难点： 非简谐激励

第三章   两自由度系统

1、无阻尼自由振动

2、无阻尼强迫振动

3、无阻尼吸振器

4、位移方程

本章重点： 两自由度的定义。

本章难点： 无阻尼吸振器和位移方程

第四章  多自由度系统

1、多自由度系统

2、Lagrange方程

本章重点： 多自由度的定义。

本章难点： Lagrange方程。

四、学时分配

章 节 名 称	讲 授（学 时）	实 验（学 时）	小 计
第一章：机械振动学基础	4		4
第二章：单自由度系统	14		14
第三章：两自由度系统	8		8
第四章：多自由度系统	2		2
实验一  机械固有频率测试		2	2
实验二  机械结构强迫振动响应测试		2	2
合   计	28	4	32

五、实验

实验一 机械结构固有频率测试

实验内容：

利用振动实验台测试机械系统的固有频率。

基本要求：

1.学习简谐振动中的频率、振幅的关系；

2.了解振动实验台测试机械振动的固有频率的原理与方法；

3.了解测试系统中的测试仪器的基本原理和简单操作方法。

实验二  机械结构强迫振动响应测试

实验内容：

利用实验仪器测试简支梁的衰减振动的响应。

基本要求：

1.学习利用衰减振动测量实验系统的振动响应；

2.了解测试系统中的测试仪器的操作方法。

六、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×30% + 期末考试×70%

平时成绩=课程作业成绩×30%+随堂测试成绩×30%+课内试验成绩×40%。

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

每次作业成绩给定方法如下表所示：

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，每次随堂测试成绩给定方法如下表所示：   

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

    期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题  型	考核目标	分值范围
概念和名词解释题	课程目标1	10-20分
原理分析题	课程目标1	10-20分
作图题	课程目标2	10-20分
简答题	课程目标2、3	20-30分
计算题	课程目标2	10-20分

七、主要参考书

[1] 胡海岩《机械振动基础》北京航空航天大学出版社；

[2] 刘延柱等《振动力学》高等教育出版社；

[3]S．铁木辛科《机械振动学》中文译本高等教育出版社；

[4]Rao V. Dukkipati,《Solving Vibration Analysis Problem Using Matlab》, New Age Inter.national Publishers。

教材拟采用： 崔志琴编著.机动武器振动基础.国防工业出版社.2016年8月

《有限元法理论及应用》教学大纲

课程类别：学科基础教育课程                  课程名称：有限元法理论与应用

开课单位：机电工程学院                      课程编号：02010403

总 学 时：32                                学    分：2

适用专业：武器系统与发射工程

先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、材料力学

一、课程在培养方案中地位、作用

有限单元法是在当今技术科学发展和工程分析中获得最广泛应用的数值方法。由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。伴随着计算机科学和技术的快速发展，现已成为计算机辅助工程和数值仿真的重要组成部分。有限单元法是理论和实际力学分析的纽带，是系统、结构及各种场的数值模拟和仿真计算的重要方法之一，它是武器系统与发射专业学生专业选修课程之一，它是结构优化设计，结构分析的基础。本课程为学生讲述有限元法基本原理、基本方法及大型有限元商业软件应用。

二、课程目标

通过本课程的理论教学，学生应具备下列能力：

1. 工程知识:《有限元法理论及应用》是武器发射工程专业和武器系统工程专业的一门重要专业基础课。它的基本概念、理论和方法,是每一个从事武器发射工程设计人员需要了解的专业技术知识，是科学工作者、工程技术的人员所必需具备的基本数学素养之一。

2. 问题分析: 能够应用数学、自然科学和武器发射工程专业的基本原理，并通过文献检索、信息归纳、比较研究，可以采用有限元方法对对武器发射相关工程问题进行计算、分析、识别和表达，以获得有效结论。

3.使用现代工具：能够针对武器发射工程及相关机械设计问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对武器发射总体及其各分系统相关的技术问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

三、课程内容、基本要求

第一章　引论（2学时）

1、概况了解

2、各类力学课程的分类与特征了解

3、有限元方法的历史了解

4、有限元分析软件了解

第二章 杆、梁结构分析的有限元方法（8学时）

1、简单弹簧系统的力学分析过程掌握

2、杆结构的力学分析过程熟练掌握

3、杆单元及坐标变换熟练掌握

4、梁单元及坐标变换熟练掌握

5、边界条件的处理掌握

6、有限元分析的基本步骤及表达式掌握

7、典型例题掌握

第三章  连续变形体的力学描述（6学时）

1、一般变形体的描述及变量定义掌握

2、平面问题的基本力学方程熟练掌握

3、空间问题的基本力学方程熟练掌握

4、弹性问题中的能量表示熟练掌握

5、虚位移、虚应变与虚功原理熟练掌握

6、材料破坏的力学准则掌握

7、典型例题掌握

第四章 连续变形体分析的有限元方法（8学时）

1、平面问题的单元构造熟练掌握

2、轴对称问题及其单元构造熟练掌握

3、空间问题的单元构造熟练掌握

4、单元分布力的处理熟练掌握

5、参数单元的一般原理和数值积分熟练掌握

6、关于有限元方法的收敛性掌握

7、典型例题掌握

第五章 ANSYS软件应用（4学时）

1、ANSYS软件介绍 (1学时)                                        了解

2、桁架类结构有限元分析例题 (1学时)                               掌握

3、传热问题有限元分析例题 (1学时)                                 掌握

4、振动问题有限元分析例题 (1学时)                                 掌握

四、实验

实验一 支座零件的建模与网格划分

主要学习在ANSYS软件中熟练使用坐标变换、布尔操作等基本操作过程，同时学会零件的建模与网格划分，施加载荷和位移边界条件，对计算结果进行分析。

实验二 空间桁架有限元分析

1、进一步熟练掌握ANSYS软件的操作过程；

2、学习ANSYS建立空间模型的方法，并显示试图，如控制视角、试图大小的方法等；

3、理解Output Window 和交掌握关系，理解并编辑LOG文件。

五、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章 概论	2		2
第二章 杆、梁结构分析的有限元方法	8		8
第三章  连续变形体的力学描述	6		6
第四章 连续变形体分析的有限元方法	8		8
第五章ANSYS软件应用	4		4
实验		4	4
合  计	28	4	32

 

六、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×20% +课内实验成绩×30%+期末考试×50%

平时成绩=课程作业成绩×50%+随堂测试成绩×50%

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

每次作业成绩给定方法如下表所示：

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，每次随堂测试成绩给定方法如下表所示：   

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
概念和名词解释题	课程目标1	10-20分
原理分析题	课程目标1	10-20分
作图题	课程目标2	10-20分
简答题	课程目标2、3	20-30分
计算题	课程目标2	10-20分

七、教材及参考书目

教材：曾攀，工程有限元方法.北京：科学出版社，2010.

参考书目：

[1]曾攀，有限元分析及应用.北京：清华大学出版社，2004.

[2]HuttonD V.FundamentalOf finite element(缩编版)，重庆：重庆大学出版社，2007.

[3]ZienkiewiczO C 等.有限元方法，第1卷：基本原理。第5版.曾攀等译。北京：清华大学出版社，2008.

[4]Moaveni S. 有限元分析——ANSYS理论与应用.第3版. 王崧等译. 北京：电子工业出版社，2008.

[5]O.C. Zienkiewicz,R.L. Taylor and J.Z. Zhu. The FiniteElementMethod: Its Basis andFundamentals. 6thedition.Elsevier Butterworth-HeinemannLinacre House, 2005.

[6]Jacob Fish,Ted Belytschko.A First Course inFinite Elements.JohnWiley & Sons, Ltd, 2007.

[7]Mats G. Larson，Fredrik Bengzon. The FiniteElement Method:Theory, implement-

ationand Applications. Springer-VerlagBerlinHeidelberg,2013.

《机械控制工程基础》教学大纲

课程类别：学科基础教育课程                  课程名称：机械控制工程基础

开课单位：机电工程学院                      课程编号：B02010404

总 学 时：32                                学    分：2

适用专业：武器发射工程专业

先修课程：高等数学、大学物理、电子技术

一、课程在培养方案中地位、作用

本课程是一门学科基础教育课程，适用于武器发射工程专业。通过学习运用经典控制理论的基本原理及思想方法，初步分析与研究机械及电气系统中信息的传递、反馈及控制，以及机械系统的动态特性。掌握基本原理与方法，培养对系统的分析能力。结合专业课程的学习为将来解决实际工程问题大基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，学生应具备下列能力：

1.能够运用经典控制理论的分析系统的时间响应问题；

2.能够进行方框图的简化；

3.分析系统的频率问题，绘制系统的伯德图。

三、课程内容、基本要求

绪言

1、了解自动控制的应用及发展

2、熟练掌握控制系统的反馈工作原理及反馈控制系统基本构成

3、了解自动控制系统的几种分类

4、理解控制系统的基本要求

第一章  控制系统的数学模型及传递函数

1、了解解决控制工程问题的数学工具——拉普拉斯定义及变换方法

2、理解传递函数

3、熟练掌握典型函数的传递函数

4、掌握控制系统方框图的基本联接方式：串联、并联和反馈连接 

5、了解物理系统传递函数的推导

难点：传递函数方框图的简化问题。

第二章  控制系统的时域分析

1、理解时间响应的概念

2、掌握一阶系统、二阶系统的瞬态响应过程

3、掌握瞬态响应的性能指标，及其与系统参数之间的关系

4、了解高阶系统的时间响应分析

重点：掌握二阶系统瞬态响应指标优于系统参数之间的关系。

第三章  控制系统的频率分析

1、掌握频率响应、频率特性的概念

2、了解频域分析法的特性

3、熟练掌握典型环节的频率特性

4、熟练掌握频率特性图形分析法：开环Nyquist图法和Bode图法

重点：典型环节的频率特性，Nyquist图和Bode图绘制。

第四章  控制系统的稳定性分析

1、掌握系统稳定的条件

2、熟练掌握劳斯——胡尔维茨稳定性判据

3、熟练掌握奈奎斯特稳定性判据

4、熟练掌握相位裕量和幅值裕量的概念及应用

5、了解系统根轨迹的画法

重点：劳斯稳定性的判定。

四、学时分配

章节名称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
绪言	2		2
第一章  控制系统的数学模型及传递函数	8		8
第二章  控制系统的时域分析	6		6
第三章  控制系统的频率分析	8		8
第四章  控制系统的稳定性分析	8		8
合计	32		32

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩=平时成绩x20% +期末考试x80%

平时成绩=课程作业成绩x25% +随堂考试x25% +实验x50%

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难的和易混淆知识点存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程的部分知识点，但对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

2.随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试的平均值，其随堂测试的成绩方法给定如下：

 

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量问题	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项成绩的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
填空题和名词解释	课程目标1	20-30
传递函数及频率特性书写	课程目标2	10-20
方框图简化	课程目标3	15
二阶系统性能指标计算题	课程目标4	15
伯德图绘制	课程目标5	15
稳定性判断题	课程目标5	15

六、主要参考书

《自动控制原理》国防工业出版社、胡寿松

《自动控制原理》国防科技出版社、刘明俊

《自动控制原理》华南理工大学出版社、周其杰

《机械控制工程基础》机械工业出版社、朱骥北

《机械控制工程基础》华中科大出版社，扬叔子等

《单片机原理及应用》教学大纲

课程类别：实践教学                          课程名称：单片机原理及应用

开课单位：机电工程学院                      课程编号：B02010405S

总 学 时：36                                学    分：1.5

适用专业：机电工程学院各专业

先修课程：C语言程序设计、大学计算机基础

一、课程在教学计划中地位和作用

本课程是机电工程学院各专业的实践教学环节，以MCS-51为平台，通过单片机实验板、外围电路模块和上位机的操作实践，提高学生动手能力，加强学生对课程知识的理解。通过本课程实践，使学生掌握单片机的基本原理、扩展方法以及综合应用，能够熟练使用C51编程，设计和验证单片机的应用问题，培养学生的实践能力、自学能力、创新思维能力、系统开发能力等。本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在弹药领域中的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。

二、课程目标

通过本环节的实验训练，使学生具备下列能力：

1．能够运用单片机的基本理论和方法，建立相应的数学模型，并正确求解。

2．能够应用数学、物理等基础知识、单片机的基本原理，并通过文献检索和资料分析，来识别、表达和分析单片机的工程实验问题，获得有效结论。

3．能够针对单片机领域的特定工程问题，设计和开发满足需要的实验方案，并能够在设计环节中体现逻辑思维和创新意识。

4．通过研究单片机的工程问题，能够设计算法流程并实施计算机仿真实验，对实验结果进行综合分析，得到合理有效的结论。

5．能选择和使用恰当的单片机以及上位机资源，应用编程软件和专业分析工具预测和模拟单片机的工程问题，并能够理解其局限性。

6．能够通过协商组建均衡的项目小组，在实验过程中承担团队成员的责任，并发挥个人的作用，合理处理个人与团队的关系。

7．能够就单片机的工程问题与老师和同学进行有效沟通和交流，具有撰写报告、陈述发言等表达能力。

8．能够根据单片机的实验原理和现象，举一反三，在实践过程中体现自主学习的思维和意识，培养不断学习和自主发展的能力。

三、课程内容及基本要求

（一）单片机基础实践

1．熟悉单片机的基本结构及功能

2．掌握C51程序编写的结构、控制流程及数据结果显示等方法

3．学会编写C51文件，熟练掌握C51程序设计、调试的基本方法

（二）单片机IO实践

1．了解单片机IO引脚的结构和功能

2．熟悉基本输入/输出的接口形式(按键、发光二极管、数码管等)

3．掌握利用单片机的IO引脚操作基本输入/输出器件的方法

（三）单片机中断实践

1．了解单片机中断的原理、功能和构成

2．熟悉中断的编程方法

3．掌握利用中断方式解决问题的方法

（四）单片机计数实践

1．了解单片机计数器的原理、功能和构成

2．熟悉计数器的编程方法

3．掌握利用单片机计数器解决计数/计时的方法

（五）单片机串口通讯实践

1．了解单片机串口通讯的原理、功能和构成

2．熟悉串口通讯的编程方法

3．掌握利用串口实现单片机与上位机通讯的方法

（六）单片机数据采集实践

1．了解AD、DA的基本原理和构成

2．熟悉AD模块的编程方法

3．掌握利用单片机数据采集的方法

（七）单片机控制实践

1．了解电机的工作的方式及控制方法

2．熟悉单片机PWM编程方法

3．掌握利用单片机控制电机的方法

（八）单片机综合实践

1．协商并组建项目小组

2．选定单片机的综合实验课题

3．对课题进行分析，设计和开发实验方案

4．单片机编程、烧写、调试，分析实验结果

5．撰写实验报告

四、学时分配

章节名称	讲解（小时）	实验（小时）	小计
（一）单片机基础实践	2	2	4
（二）单片机IO实践	2	2	4
（三）单片机中断实践	2	2	4
（四）单片机计数实践	2	2	4
（五）单片机串口通讯实践	2	2	4
（六）单片机数据采集实践	2	2	4
（七）单片机控制实践	2	2	4
（八）单片机综合实践	2	6	8
合计	16	20	36

五、课程目标达成评价的途径和措施

本实践环节的考核方法采取优良中差等级分制，通过平时表现、结果验收和实验报告综合评定。

1.平时表现包括出勤情况、学习态度、团队协作、交流与沟通、对知识的运用能力等，占总成绩的50%。

序号	平时表现	成绩
1	出勤率100%，能够按照实验要求，能独立完成设计开发工作，并能灵活应用；	优
2	请假次数不多于1次，能够按照实验要求，能独立完成设计开发工作；	良
3	请假次数不多于2次，在老师或同学的帮助下，能够完成设计开发工作；	中
4	请假次数不多于3次，只能掌握基本的概念，对单片机开发没有系统的认识；	及格
5	请假次数大于3次	不及格

2.结果验收主要考核实践的最终效果，占总成绩的30%。

序号	结果验收	成绩
1	能够对全部实验程序灵活应用，正确率100%，并能用多种手段解决作业问题；	优
2	能够对全部实验熟练掌握，正确率100%；	良
3	能全部完成所有设计内容，正确率大于80%；	中
4	能全部完成所有设计内容，正确率大于50%；	及格
5	正确率小于50%，或存在抄袭行为；	不及格

3.实验报告主要考核学生的分析能力、综合能力、表达能力等，占总成绩的20%。

序号	结果验收	成绩
1	对实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写思路清晰，格式规范；	优
2	完成实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写，格式基本规范；	良
3	对实验内容、目的有初步认识，过程基本正确，报告思路清晰，撰写规范；	中
4	能够按照要求完成实验报告内容，撰写内容没有重大错误，格式基本规范；	及格
5	存在抄袭行为；	不及格

各考核环节对课程目标的支撑关系及权重分配如下：

课程目标	平时表现	结果验收	实验报告
1	√	√	√
2	√	√	√
3	√	√	√
4	√	√	√
5	√	√
6	√
7	√		√
8	√		√
权重分配	0.5	0.3	0.2

六、主要参考书

[1]《单片机原理及其结构技术》.胡汉才. 清华大学出版社. 2010.5

[2]《MCS-51单片机原理、系统设计与应用》.万福君. 清华大学出版社. 2008.6

[3]《单片机原理与应用》.徐爱钧.清华大学出版社.2015.11

[4]《单片机原理与应用》.霍晓丽,刘云鹏.清华大学出版社.2015.5

[5]《单片机原理与C51程序设计教程》.张欣,张金君.清华大学出版社.2010.7

[6]《51单片机开发实战精讲-从模块到项目》.薛小铃,刘志群.清华大学出版社.2010.7

 

《弹道学》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：弹道学

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010401

总 学 时：40                                 学    分：2.5

适用专业：武器发射工程

先修课程：大学普通物理，理论力学，工程数值方法

一、课程在教学计划中的地位、作用

弹道学是武器发射工程专业的一门必修学科基础课程，一般在力学、机械等基础课程结束之后开设的。通过本课程的学习，使学生掌握枪械、各类火炮发射时弹丸在膛内的运动规律、膛内压力的形成规律、弹丸在空气中运动规律以及弹道测试等有关的内弹道学、外弹道学的基本理论和基本概念，为武器发射工程及相关专业的设计提供专业基础知识。

二、课程目标

通过本课程的学习，掌握相关知识，具备如下能力：

1、能够运用内弹道学的基本理论，分析发射火药的燃烧规律、膛内压力和弹丸运动的形成规律，具备单一装药和混合装药内弹道建模能力；

2、利用已有数值计算基础，进行内弹道求解和内弹道设计评价能力；

3、能够运用外弹道学的基本理论，分析弹丸的受力和飞行稳定性，进行质点弹道计算；

4、运用弹道理论和兵器测试基础，具备开展弹道测试和实验的能力。

三、课程内容和基本要求

第一章 概述

1.了解弹道学及其实际应用

弹道学的发展及基本概念 

第二章 火药的燃烧规律

熟练掌握火药的基本知识

熟练掌握火药气体定容状态方程 

熟练掌握变容情况下火药气体方程

熟练掌握火药的几何燃烧定律

熟练掌握火药的燃烧速度定律

第三章 弹丸在膛内的运动

熟练掌握射击中的能量过程和能量平衡方程

熟练掌握内弹道的基本方程和膛线导转侧对弹带的作用力

熟练掌握膛内火药气体的压力分布

熟练掌握次要功和次要功系数

第四章 内弹道的解法

熟练掌握内弹道方程组的建立

熟练掌握内弹道方程的数值解法

理解装填条件对弹道的影响

第五章 内弹道实验

掌握膛内压力规律的测试

掌握初速的测试

第六章 内弹道设计

掌握内弹道设计概念和评价方法

掌握内弹道设计的基本方程和设计步骤

第七章 外弹道的基本理论

熟练掌握大气特征和空气阻力的组成

熟练掌握阻力定律和弹形系数

熟练掌握阻力函数和弹道系数

第八章 弹丸质心运动的基本规律

熟练掌握质点弹道方程组的建立

熟练掌握理想弹道和空气弹道的特点

熟练掌握质点弹道的解法

第九章 外弹道设计

理解外弹道设计的任务和程序

掌握普通弹丸的弹道设计方法

第十章 弹丸飞行稳定性和射弹散布

掌握旋转弹丸的稳定性原理

理解尾翼炮弹的摆动理论

掌握弹道散布的基本规律和影响因素

四、学时分配

章节名称	讲授(学时)	实验(学时)	小计
第0章    概述	2		2
第一章   火药的燃烧规律	5		5
第二章   弹丸在膛内的运动	5		5
第三章   内弹道的解法	4		4
第四章   内弹道实验	0	4	4
第五章   内弹道设计	4		4
第六章    外弹道的基本理论	4		4
第七章   弹丸质心运动的基本规律	4		4
第八章    外弹道设计	4		4
第九章   弹丸飞行稳定性和射弹散布	4		4
合计	36	4	40

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程的考核方法采用百分制，由平时成绩、课内实验和期末考试成绩组成。

期末考试采用闭卷方式，主要考核学生对课程知识的掌握程度和灵活应用能力，期末考试成绩成绩占总成绩的70%。

平时成绩通过随堂测验、课后作业来评定，具体考核方式为：

1．随堂测验主要考核学生利用所学的阶段性知识分析工程问题的能力，测验次数不少于5次，取总次数的均分作为随堂测试成绩，占总成绩的10%；随堂测试成绩的给定方法如下表所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

2．课后作业主要考核学生解决特定工程问题的设计能力和创新意识，作业次数不少于2次，取平均成绩作为作业成绩，占总成绩的20%。每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	未完成全部作业，介于50%- 100%之间	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

3、课内实验

课内实验在具备实弹射击时开展测试实验。如不满足实弹射击条件，主要在学院虚拟仿真中心进行内弹道膛压和初速实验的虚拟操作，开展了内外弹道的仿真计算。根据平时实验完成情况及实验报告给出了成绩。

4、期末考试

期末考试主要按课程达到的目的，在考题中进行设置，满足对能力的测试。各考核环节对课程目标的支撑关系如下：

课程目标	随堂测验	作业	课内实验	期末考试
1	v	v		v
2	v	v		v
3	v	v		v
4	v		v
权重分配	0.1	0.1	0.1	0.7

六、主要参考文献

1、金志明.枪炮内弹道学.北京理工大学出版社.北京：2008.10

2、宋丕极.枪炮与火箭外弹道学.兵器工业出版社.北京：1993.9

3、Donald E .carlucci著,韩珺礼译.弹道学.国防工业出版社.北京：2014.12

 

《武器发射系统导论》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：自动武器概论

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010402

总 学 时：48                                 学    分：3

适用专业：武器发射工程

先修课程：画法几何与机械制图，理论力学，材料力学

一、课程在教学计划中的地位、作用

《自动武器概论》是武器发射工程专业的专业理论课，是该专业的入门课程，学生只有对各种武器发射系统的基本原理、结构组成等概论知识很好的掌握，才能跟好地学习后续课程，在整个教学计划中处于十分重要的地位。通过本课程的学习，使学生掌握火炮、自动武器、制导武器、两栖武器、水中兵器等武器系统的概念、分类、原理、组成、结构、基本设计理论、作战使用要求等方面的知识有个比较全面的了解，特别是对发射系统的工作原理、工作过程和关键技术有个深入的认识，为下一步进行发射系统结构设计、动力学分析等方面的学习奠定基础，同时对现代和未来武器的发展趋势有所了解。

二、课程目标

1.工程知识：具有从事武器发射工程及相关机械工程领域技术工作所需的数学、自然科学、工程基础等学科的基本理论和专业知识，能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决武器发射系统及其分系统或主要部件的分析与设计、仿真与实验、工艺与制造等问题。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和武器发射工程专业的基本原理，并通过文献检索、信息归纳、比较研究，对武器发射相关工程问题进行识别、表达和分析，以获得有效结论

3.设计/开发解决方案：能够设计针对武器发射工程相关问题的解决方案，设计满足特定需求的武器发射系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

三、课程内容、基本要求

章节	内容	基本要求
第一章	绪论
	· 现代和未来战争特点和武器装备	了解
	· 现代武器系统的概念和分类	掌握
	· 武器系统战术技术指标	掌握
	· 现代武器系统设计方法与技术	掌握
	· 武器系统发展趋势	了解
第二章	身管武器系统
	· 身管武器工作原理	掌握
	· 身管武器基本组成和结构	掌握
	· 典型火炮介绍	了解
	· 典型自动武器介绍	了解
	· 实验一：火炮发射原理和性能综合试验
第三章	火箭武器系统
	· 火箭武器工作原理	掌握
	· 火箭武器基本组成和结构	掌握
	· 火箭发射架	掌握
	· 火箭发动机	掌握
	· 典型火箭武器介绍	了解
	· 实验二：火箭武器发射原理和性能综合试验
第四章	制导兵器
	· 制导兵器概念和工作原理	了解
	· 制导兵器组成和典型结构	掌握
	· 制导兵器飞行特性分析	掌握
第五章	两栖武器系统
	· 两栖武器概念和发射原理	了解
	· 两栖武器水上性能	掌握
	· 两栖武器水上发射动力学特性分析	掌握
第六章	水中兵器
	· 水中兵器概念和工作原理	了解
	· 水中兵器结构	掌握
	· 水中兵器飞行特性分析	掌握
第七章	弹药系统
	· 弹药系统组成和分类	了解
	· 弹丸	了解
	· 装药	了解
	· 智能弹药	了解

四、实验

实验一  1956式7.62mm步枪拆装 

内容：熟练掌握1956式7.62mm冲锋枪的分解结合动作及各机构动作原理；

基本要求：

1、要结合课堂教学内容形成对步枪各零件的结构、形状的空间认识；

2、明白枪械上大量的沟槽和斜面的作用，在此基础上理解各构件的相互约束和传动关系，进而理解步枪各机构的动作原理和结构特点。

实验二1954年式7.62mm手枪拆装实验

内容：掌握54年式7.62mm手枪的分解结合动作及各机构动作原理

基本要求

1、结合课堂教学内容形成对手枪各零件的结构、形状的空间认识；

2、明白手枪上大量的沟槽和斜面的作用，在此基础上理解各构件的相互约束和传动关系，进而理解手枪各机构的动作原理和结构特点。

实验三  火炮发射原理和性能综合试验

实验内容：通过对典型火炮人工操瞄、开关闩、击发等动作进行实际操作，了解其工作原理、结构和基本性能。

基本要求：掌握火炮发射基本操作过程，了解火炮工作原理。

实验四  火箭武器发射原理和性能综合试验

实验内容：通过对典型火箭武器进行人工操瞄、击发等动作实际操作，了解其工作原理、结构和基本性能。

基本要求：掌握火箭武器发射基本操作过程，了解其工作原理。

五、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章  绪论	2		2
第二章  身管武器系统	10	6	12
第三章  火箭武器系统	8	2	10
第四章  制导兵器	3		3
第五章  两栖武器系统	4		4
第六章  水中兵器	3		3
第七章  弹药系统	6		6
合  计	36		40

六、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×20% +课内实验成绩×30%+期末考试×50%

平时成绩=课程作业成绩×50%+随堂测试成绩×50%

 1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

每次作业成绩给定方法如下表所示：

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，每次随堂测试成绩给定方法如下表所示：   

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

    期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
概念和名词解释题	课程目标1	20-40分
原理分析题	课程目标1	10-20分
作图题	课程目标2	10-20分
简答题	课程目标2、3	20-30分
计算题	课程目标2	0分

七、主要参考书

《兵器概论》.曹红松. 兵器工业出版社. 2004.10

《火炮概论》.张相炎. 北京理工大学出版社. 2009.12

《自动武器原理与构造学》.易声耀.国防工业出版社.2009.4

《武器装备概论》.袁军堂. 国防工业出版社. 2011.7

《自动武器构造》.王裕安，徐万和 薄玉成.北京理工大学出版社，1994.8

 

《火控技术》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：火控技术

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010403

总 学 时：24                                 学    分：1.5

适用专业：武器发射工程

先修课程：概率论与数理统计、大学计算机基础、单片机原理及应用实践、机械控制工程基础

一、课程在教学计划中地位和作用

本课程作为武器发射工程专业的专业教育课程，控制发射装置自动或半自动实施瞄准与发射的装备总称为武器火力控制系统，简称火控系统。火控系统作为武器发射系统中重要的组成单元，其性能对作战效能有着重要的影响。本课程中着重学习火控系统的论证、分析与设计中具有通用性和指导性的概念、原理与方法，为火控系统的研发建立必要的理论与应用基础。

二、课程目标

通过本课程的教学，使学生具备下列能力：

1．工程知识：了解火控系统的定义、作用、组成、功能、分类及性能要求，以及火控技术的发展和火控理论研究的范畴。掌握目标位置的描述，常用坐标系、坐标转换、变化方法，目标的搜索、导引和跟踪技术。目标航迹及其测量装置的建模问题。

2．问题分析：掌握目标运动规律假定、解命中问题方程及其数值计算方法；机动目标解命中问题、目标运动模型、数据预处理和基本的滤波方法。掌握火控外弹道模型，包括外弹道微分方程、射表及其函数逼近，外弹道方程边界问题数值求解；

3．设计/开发解决方案：了解火控系统修正技术，各类修正传感器，修正量计算，火控系统基本数学模型的综合与误差分析；了解指挥控制与火力控制一体化设计方法，作用、构成及关键技术。

三、课程内容及基本要求

（一）火控系统基础

1．火控系统基本功能和组成

2．火控系统的分类与性能要求

3．火控系统的发展概况

4．武器射击控制过程

（二）目标位置描述及其测定

1．目标位置

2．火力控制系统常用的坐标系

3．坐标转换与坐标变换

4．目标搜索与导引

5．目标跟踪

（三）火控解命中及跟踪滤波

1．目标运动规律的假定

2．解命中问题方程

3．解命中问题的数值计算方法

4．机动目标解命中问题

5．数值预处理

6．基本滤波方法

7．目标运动模型

（四）火控外弹道模型

1．外弹道模型概述

2．外弹道微分方程组

3．射表及其函数逼近

4．外弹道方程边值问题的数值求解

5．在近似条件下外弹道方程的求解

（五）火控系统修正及其基本数学模型

1．火控系统修正传感器

2．非标准条件下修正量计算

3．火控系统基本数学模型的综合

4．基本数学模型的误差分析

（六）火控系统设计

1．火控系统性能指标

2．火控系统设计

3．火控系统仿真

4．人机界面及控制逻辑

5．火控系统可靠性设计

6．火控系统维修性设计

7．火控系统电磁兼容性设计

8．指挥控制与火力控制一体化设计

9．一体化系统的构成及关键技术

（实验一）六自由度摇摆实验台操作及使用

1．了解六自由度摇摆实验台在火控系统调试中的作用；

2．掌握实验台的使用方法；

3．操作摇摆台在某固定位置进行坐标分析计算。

（实验二）二维目标模拟实验台操作及使用

1．了解二维目标模拟实验台的工作原理及作用；

2．掌握实验台的使用方法

3．使用二维目标模拟实验台模拟目标运动

4．求解机动目标解命中问题

四、学时分配

章节名称	讲解（小时）	实验（小时）	小计
（一）火控系统基础	2		2
（二）目标位置描述及其测定	4	2	6
（三）解命中及跟踪滤波原理	4		4
（四）火控外弹道模型	2		2
（五）火控系统修正及基本数学模型	4		4
（六）火控系统设计	4	2	6
合计	20	4	24

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程的考核方法采用百分制，由“平时成绩”和“期末考试”成绩组成。

期末考试采用闭卷方式，主要考核学生对课程知识的掌握程度和灵活应用能力，期末考试成绩占总成绩的70%。

平时成绩通过随堂测验、课后作业和实验成绩来评定，具体考核方式为：

1．随堂测验、课后作业主要考核学生利用所学的阶段性知识分析工程问题的能力和解决特定工程问题的设计能力和创新意识，测验次数不少于5次，取均分作为最终成绩，占总成绩的15%；成绩给定方法如下表所示：

序号	随堂测试、课后作业情况	成绩
1	随堂测试、课后作业完成正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	100
2	随堂测试、课后作业全部完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试、课后作业全部完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	0

2．实验报告主要考核学生的分析能力、综合能力、表达能力等，占总成绩的15%。

序号	结果验收	成绩
1	对实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写思路清晰，格式规范；	优
2	完成实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写，格式基本规范；	良
3	对实验内容、目的有初步认识，过程基本正确，报告思路清晰，撰写规范；	中
4	能够按照要求完成实验报告内容，撰写内容没有重大错误，格式基本规范；	及格
5	存在抄袭行为；	不及格

各考核环节对课程目标的支撑关系如下：

课程目标	随堂测验、课后作业	课内实验	期末考试
1	v	v	v
2	v	v	v
3	v	v	v
权重分配	0.15	0.15	0.7

六、主要参考书

[1]《火控系统设计概论》.高强. 国防工业出版社. 2016.4

[2]《现代火控理论与应用基础》.薄煜明. 科学出版社. 2012.12

[3]《武器伺服系统工程实践》.陈明俊.国防工业出版社.2013.5

 

《兵器测试技术》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：兵器测试技术

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010404

总 学 时：40                                 学    分：2.5

适用专业：武器发射工程

先修课程：大学物理、高等数学，机械原理，理论力学，材料力学，电工技术，电子技术，弹道学，专业导论、武器发射系统导论

一、课程在教学计划中的地位、作用

《兵器测试技术》为兵器发射技术专业的一门学科基础教育课程，通过本课程的学习，使学生对现代测试技术尤其是兵器的测试技术有较全面的了解，培养学生根据被测参数能较正确合理地选用测试装置，建立测试系统的基本能力，初步掌握静、动态信号的测试及分析处理理论和处理实际问题的技能，为进一步学习、研究和处理兵器工程技术问题打下基础。

二、课程目标

通过本课程的教学，学生应具备下列能力：

1. 掌握测试中的系统组成、系统特性、信号等基础知识，掌握各类传感器的原理、特性及传感器的选用原则，初步具备构建测试系统的能力；

2. 能够根据测试信号的特点对其进行调理和初步处理；

3. 掌握自动武器中主要性能参数如膛压、初速、自动机运动速度、后坐冲量、制退效率等参数的测试方法。

三、课程内容、基本要求

0  绪论

0.1 了解兵器测试技术的发展概况；

0.2了解测试技术的基本内容；

0.3 了解本课程的研究对象与任务；

第一章 信号及其描述

1.1 了解信号的分类与描述

1.2 掌握周期信号与离散频谱（重点）

1.3掌握非周期信号与连续频谱（重点）

1.4 了解随机信号

第二章 测试装置的基本特性

2.1  掌握测试装置的静态特性

2.2  掌握测试装置的动态特性

2.3  了解测试装置对任意输入的响应

2.4  了解实现不失真测试的条件

2.5  了解负载效应

2.6  了解测试装置的扛干扰措施

第三章 常用的传感器

3.1  了解传感器的分类

3.2  掌握机械式传感器原理及特性

3.3  掌握电阻、电容、电感式传感器原理及特性（重点）

3.4  掌握磁电、压电、热电式传感器原理及特性（重点）

3.5  掌握光电传感器原理及特性

3.6  掌握光纤传感器原理及特性

3.7  了解半导体传感器原理及特性

3.8  了解红外测试系统原理及特性

3.9  了解激光传感器原理及特性

3.10  了解传感器的选用原则

第四章 信号的调理与记录

4.1  掌握电桥的原理及特性（重点）

4.2  掌握调制与解调的一般方法

4.3  了解简单滤波器的组成和特性

4.4  了解信号的放大方法

4.5  了解信号的显示与记录方法

第五章 信号处理初步

5.1  了解数字信号处理的基本步骤

5.2  了解信号数字化出现的问题

5.3  掌握相关分析及其应用（重点）

5.4  掌握功率谱分析及其应用

第六章  位移测量

6.1  掌握常用位移传感器

6.2  掌握位移测量的应用（重点）

第七章  应变、力和扭矩的测量

7.1  掌握应变与应力的测量方法（重点）

7.2  掌握力的测量方法

7.3  掌握扭矩的测量方法

第八章  兵器测试技术及进展

8.1  了解兵器测试技术的任务、分类及发展趋势

8.2  掌握膛内压力测试方法（重点）

8.3  掌握外弹道速度与时间测试方法（重点）

8.4  掌握自动机原动件速度测试方法

8.5  了解膛口脉冲噪声测试方法

8.6  了解后坐能量测试方法

8.7  了解理论射速、枪口烟(焰)测试方法

四、实验

实验一  应变片的粘贴技术

一、实验内容：

1．每人在等强度梁上下分别粘贴应变片；

2．检查应变片是否通路；

3．将应变片引出线与连接导线锡焊；

4．测量应变片与试件之间的绝缘电阻（应大于200兆欧）。

二、实验要求：

1、了解等强度梁式应变式力传感器的原理及组成；

2、了解一般电阻应变式传感器的制作过程；

3、掌握常温条件下电阻应变片粘贴方法。

实验二  应变式力传感器的标定

一、实验内容：

1、传感器标定系统的连接调试；

2、传感器的标定。

二、实验要求：

1、了解应变式力传感器标定原理和方法；

2、熟悉电阻应变仪和电子示波器的使用方法；

3、掌握传感器静态标定的一般步骤；

4、掌握传感器静态特性中线性度和灵敏度两参数的计算方法。

五、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小    计
绪论	2	0	2
信号及其描述	2	0	2
第二章  测试装置的基本特性	4	0	4
第三章 常用的传感器	4	0	4
第四章 信号的调理与记录	2	0	2
第五章 信号处理初步	4	0	4
第六章 位移测量	2	0	2
第七章  应变、力和扭矩的测量	2	0	2
第八章 兵器测试技术及进展	6	0	6
实验一 应变片的粘贴技术	0	2	2
实验二 应变式传感器的系统标定与测量	0	2	2
合计	28	4	32

六、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×30% + 期末考试×70%

平时成绩=课堂考勤成绩×25%+课程作业成绩×25%+实验成绩×50%。

1.课堂考勤成绩：

课堂考勤成绩=100-缺勤次数×10

2.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率大于90%	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率大于80%	表明较好地掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于70%	表明掌握了课程的大部分知识点	70-79
4	作业全部完成，正确率大于60%	表明掌握了课程部分知识点	60-69
5	完成作业大于80%，正确率大于80%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业小于80%，正确率小于80%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

2、实验成绩

实验成绩给定方法如下表所示：

序号	实验情况	成绩
1	完成实验，实验报告完整	90-100
2	完成实验，实验较完整	80-89
3	完成实验，实验基本完整	70-79
4	基本完成实验，实验报告基本完整	60-69
5	实验未完成或实验报告不完整	0-60

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中的达成情况。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
测试基础及传感器题（选择题、填空题或解答题）	课程目标1	40-50分
信号调理及处理题（选择题、填空题或解答题）	课程目标2	20-30分
兵器参量测试题（解答题）	课程目标3	10-30分

七、主要参考书

《机械工程测试技术基础》.熊诗波、黄长艺. 机械工业出版社. 2006.5

《火炮测试技术进展》.王宝元、衡刚、周发明、刘鹏科、喻华萨.国防工业出版社. 2011.4

《兵器实验学》.孔德仁、王芳.北京航空航天大学出版社. 2016

《兵器动态参量测试技术》.孔德仁.北京理工大学出版社. 2013.1

《武器制造工艺学》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：武器制造工艺学

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010405

总 学 时：32学时                             学    分：2

适用专业：武器发射工程 

先修课程：机械制造基础、金属切削原理及刀具、机床、互换性与测量技术   

一、课程在教学计划中的地位、作用

《武器制造工艺学》是武器发射工程专业的专业教育课程，研究对象是武器产品的制造工艺，包括零件加工和装配两个方面，研究重点是零件生产的工艺过程，包括零件的加工工艺过程和装配工艺过程；随着科学技术的发展，该课程在理论体系上也在不断地完善，另外因该课程具有很强的实践性，与生产实际的联系十分紧密，因此，学生在学习本课程时，必须注意理论联系实际，教学与生产实习相结合，通过课堂学习和实践环节，逐步掌握所学基本理论，获得综合解决武器在机械制造工艺方面的一系列实际问题的基本技能，为将来从事武器的设计和制造工作打下必要的基础。

二、课程目标

《武器制造工艺学》主要介绍武器零件的机械加工工艺过程和装配工艺过程，通过本课程课堂理论教学和工艺实践环节的学习，使学生初步具备以下能力：

建立武器零件生产工艺制订的基本思路，掌握关于机械加工工艺过程中出现的一些基本概念和确定方法，具备安排零件加工顺序和装配工艺路线的能力。

学会分析在武器零件生产和装配过程中影响加工质量的各种工艺因素，应用数学和工程理论建立模型，找出解决办法，从而保证零件的制造精度和武器的总体质量。

学会处理武器零件加工完成后在装配过程中遇到的一系列工艺问题，学会采用各种工艺手段保证武器的装配质量。

三、课程内容及基本要求

章节	内    容	基本要求
第1章	绪论
1.1	·武器的生产过程和工艺过程 *	掌握
1.2	·生产纲领和生产类型	了解
1.3	·武器制造的特点（自动武器）	了解
第2章	武器加工工艺规程的制订
2.1	·工件加工时的定位及基准 *☆	熟练掌握
2.2	·工艺路线的制定 *	熟练掌握
2.3	·加工余量、工序间尺寸及公差的确定 *☆	熟练掌握
2.4	·工艺尺寸链 *☆	熟练掌握
2.5	·时间定额和提高生产率的工艺途径	了解
第3章	机床夹具设计
3.1	·机床夹具概述	掌握
3.2	·工件在机床夹具上的定位 *☆	熟练掌握
3.3	·工件在机床夹具上的夹紧 *	熟练掌握
3.4	·各类机床夹具设计	掌握
3.5	·机床夹具设计步骤与方法	了解
第4章	武器加工精度
4.1	·概述 *	掌握
4.2	·工艺系统精度对加工精度的影响 *	掌握
4.3	·工艺系统受力变形对加工的影响	了解
4.4	·工艺系统热变形对加工的影响	了解
4.5	·加工误差的综合分析 *☆	掌握
第5章	武器加工表面质量
5.1	·表面质量对武器使用性能的影响 *	掌握
5.2	·影响表面质量的工艺因素及其改善措施	了解
第6章	武器典型零件制造
6.1	·枪管制造	掌握
6.2	·枪机制造	掌握
第7章	武器装配工艺规程设计	掌握
7.1	·概述	了解
7.2	·装配工艺规程的制定 *	掌握
7.3	·装配尺寸链和装配工艺性	了解
7.4	·保证装配精度的装配方法 *	掌握

   注：标注*的为重点教学内容；标注*☆的为教学难点内容。

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小  计
第1章  绪论	2		2
第2章  武器加工工艺规程的制订	10		10
第3章  机床夹具设计	6		6
第4章  武器加工精度	2		2
第5章  武器加工表面质量	2		2
第6章  武器典型零件制造	4		4
第7章  武器装配工艺规程的制订	6		6
合  计	32		32

五、课程目标达成评价的途径和措施

课堂讲授为主，课程中安排有实践教学环节；课堂教学过程中每一章节之后都有练习和课后作业，重点章节后辅以课堂练习。以平时测验、课后作业和结课考试为综合评价措施，其中考试成绩占比为80%，平时考察成绩占比为20%。

各环节成绩评定依据

考察环节	平时测验	作 业	期末考试
内 容	课堂提问或随堂测试，结合出勤率	作业完成及评价	试题评分标准，卷面成绩
权 重	0.1	0.1	0.8

六、主要参考书

[1]《机械制造工艺学》.王启平. 哈尔滨工业大学出版社

[2]《机械制造工艺学》.柯明扬. 北京航空航天大学出版社

《自动武器结构设计》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：自动武器结构设计

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010406

总 学 时：40                                 学    分：2.5

适用专业：武器发射工程

先修课程：高等数学，理论力学，材料力学，机械原理，机械设计，机械制图，弹道学，专业导论、武器发射系统导论

一、课程在教学计划中的地位、作用

《自动机结构设计》是武器发射工程专业的一门专业必修课程，是从事火炮、自动武器等武器发射系统设计人员需要掌握的专业技术知识。通过本课程的学习，使学生掌握自动武器身管、闭锁机机构、供弹机构、击发机构、发射机构、自动机总体等的基本理论和方法，为自动武器的分析与结构设计提供必要的专业知识。

二、课程目标

通过本课程的理论教学，学生应具备下列能力：

1.能够根据武器的性能选择合适的自动机原理，能够提出提高射速、减小后坐力和提高连发精度的技术措施。

2. 能够根据具体武器的要求进行其各主要结构和机构的分析设计。

三、课程内容及基本要求

第一章  自动机总体设计

1.  掌握自动机分类

2.  了解自动机设计要求

3.  熟悉保证战术技术性能的技术措施

4.  了解自动机总体设计

第二章  自动机工作原理及选择

1.  掌握枪机后坐式自动机工作原理

2.  掌握身管后坐式自动机工作原理

3.  掌握导气式自动机工作原理

4.  了解身管后坐-导气混合式自动机工作原理

5.  了解双管联动式自动机工作原理

6.  了解转管式自动机工作原理

7.  了解转膛式自动机工作原理

8.  了解链式自动机工作原理

第三章  身管设计

1.  掌握身管工作条件、结构要求和受力分析

2.  了解身管外部结构设计

3.  掌握身管内膛结构设计

4.  掌握身管强度设计理论

5.  了解身管的寿命

第四章  闭锁机构与加速机构设计

1.  掌握闭锁机构的作用及类型特点

2.  了解闭锁机构的设计要求

3.  掌握闭锁间隙及其分析计算

4.  了解壳膛压力与弹壳极限伸长量

5.  掌握闭锁机构的结构设计

6.  了解自由行程与防反跳自开锁措施

7.  了解楔紧现象与消除楔紧的措施

8.  掌握加速机构结构设计

第五章  供弹机构设计

1.  掌握弹仓供弹机构结构设计

2.  掌握弹链供弹机构结构设计

3.  了解双路供弹机构类型及原理

第六章退壳机构设计

1.  了解退壳机构作用及设计要求

2.  了解退壳机构的类型及选择

3.  掌握抽壳阻力分析计算

4.  掌握退壳机构结构设计

第七章  击发机构设计

1.  了解击发机构的作用、类型和要求

2.  了解机械击发机构可靠性分析

3.  掌握击发机构结构设计

4.  掌握击发能量的计算

第八章  发射机构设计

1.  掌握发射机构的作用、类型及要求

2.  了解发射机构动作几何分析

3.  了解发射机构主要零件强度分析

4.  掌握扳机力的计算

5.  了解变射频发射控制技术

第九章  导气装置设计

1.  掌握导气装置工作原理及分类

2.  掌握导气装置的分析计算方法

3.  掌握导气装置的结构设计

4.  了解内能源转管武器导气装置结构设计

 

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章  自动机总体设计	2	0	2
第二章  自动机工作原理及选择	2	0	2
第三章  身管设计	10	0	10
第四章  闭锁机构与加速机构设计	10	0	10
第五章  供弹机构设计	8	0	8
第六章  退壳机构设计	2	0	2
第七章 击发机构设计	2	0	2
第八章 发射机构设计	2	0	2
第九章 导气装置设计	2	0	2
合  计	40	0	40

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×20% + 期末考试×80%

平时成绩=课堂考勤成绩×40%+课程作业成绩×60%

1.课堂考勤成绩：

课堂考勤成绩=100-缺勤次数×10

2.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率大于90%	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率大于80%	表明较好地掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于70%	表明掌握了课程的大部分知识点	70-79
4	作业全部完成，正确率大于60%	表明掌握了课程部分知识点	60-69
5	完成作业大于80%，正确率大于80%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业小于80%，正确率小于80%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

3．期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中的达成情况。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
自动机原理选择题（选择题、简答题）	课程目标1	5-15分
总体结构设计题（简答题）	课程目标1	5-15分
结构和机构设计题（或分析计算选择题、填空题或解答题）	课程目标2	70-80分

六、主要参考书

    《自动机结构设计》.薄玉成 王惠源等. 兵器工业出版社. 2009.10

《自动武器结构设计》.钱林方. 北京理工大学出版社. 2009.12

《火炮设计理论》张相炎 北京理工大学   2005.10

 

《高射速发射理论》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：高射速发射理论

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010407

总 学 时：32                                 学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：大学物理、理论力学、机械原理、机械设计、内弹道学

一、课程在教学计划中的地位、作用

《高射速发射理论》是武器发射工程专业的一门专业教育课程之一，是从事武器发射工程设计人员需要了解的专业技术知识。通过本课程的学习，使学生了解高射速武器的基本理论与技术发展状况，掌握转管武器、转膛武器和单管串联发射装置的工作原理和设计方法，为武器设计奠定一定的理论基础。

二、课程内容、基本要求

通过本课程的学习，使学生具备下列能力：

1．工程知识：了解高射速发射的意义，重点掌握转管、转膛、单管串联发射技术等相关工程基础知识。

2．问题分析：能够理解高射速武器发射的原理，具备相关武器设计的分析能力；

3．设计/开发解决方案：能够根据工程要求，提出高射速武器的设计方案。

4．研究：跟踪国内外高射速武器相关技术进展，针对不同的典型目标，能够完成高射速武器设计的相关分析、计算工作，并对武器的效能进行初步评估。

二、课程内容、基本要求

第一章•绪论

•高射速发射的意义（掌握）

•实现高射速发射的技术途径（掌握）

•高射速发射理论研究内容（掌握）

第二章•现代空中目标的基本特性

•巡航导弹目标特性（掌握）

•无人机目标特性（掌握）

•隐身战斗机目标特性（掌握）

第三章•转管武器发射理论

•转管武器凸轮曲线槽设计理论（掌握）

•转管武器闭锁机设计理论（掌握）

•转管武器弹链供弹原理（掌握）

•转管武器无链供弹系统（掌握）

•内能源转管武器驱动理论（了解）

•转管武器自动机结构（掌握）

•转管武器炮口助旋流场计算理论（掌握）

第四章•转膛武器发射理论

•单管转膛发射理论（掌握）

•单管转膛自动机结构（掌握）

•双管转膛发射理论（掌握）

•双管转膛自动机结构（掌握）

•提高弹丸初速的途径（掌握）

第五章•单管串联发射理论

•串联发射内弹道理论（掌握）

•串联发射弹药技术（掌握）

•串联发射发射控制理论（掌握）

第六章•高射速发射测试技术

•身管温度场测试（了解）

•炮口超压波测试（了解）

•机构动力学测试（了解）

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章  绪论	2
第二章  现代空中目标特性	4
第三章  转管武器发射理论	12
第四章  转膛武器发射理论	6
第五章  串联发射理论	6
第六章  高射发射测试技术	2
合  计	32		32

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程的考核方法采用百分制，由平时成绩和期末考试成绩组成。

期末考试采用开卷方式，主要考核学生对课程知识的掌握程度和灵活应用能力，期末考试成绩占总成绩的80%。

平时成绩通过随堂测验、课后作业来评定，具体考核方式为：

1．随堂测验主要考核学生利用所学的阶段性知识分析工程问题的能力，测验次数不少于5次，取总次数的均分作为随堂测试成绩，占总成绩的10%；随堂测试成绩的给定方法如下表所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

2．课后作业主要考核学生解决特定工程问题的设计能力和创新意识，作业次数不少于2次，取平均成绩作为作业成绩，占总成绩的10%。每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	未完成全部作业，介于50%- 100%之间	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

各考核环节对课程目标的支撑关系如下：

课程目标	随堂测验	作业	期末考试
1	v	v	v
2	v	v	v
3	v	v	v
权重分配	0.1	0.1	0.8

六、主要参考书

[1]《转管武器发射理论与试验技术》.薄玉成 王惠源.李强 北京理工大学出版社. 2015.10

[2]《自动武器设计新编》.戴成勋. 北京理工大学出版社. 1998.12

《武器可靠性基础》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：武器可靠性基础 

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010408

总 学 时：24学时                             学    分：1.5

适用专业：武器发射工程

先修课程：概率论与数理统计、武器发射系统导论、自动武器结构设计

一、课程在培养方案中地位、作用：

可靠性是产品的主要属性之一，是考虑到时间因素的产品质量特性。随着武器性能的不断提高，结构和系统也变得越来越复杂，武器发射系统的可靠性直接影响武器的战术技术指标。可靠性工程是一门综合性的工程学科，了解相关系统可靠性的基本知识和理论对武器发射工程具有重要意义，是武器发射工程专业的必修课程之一。通过本课程的学习，使学掌握武器可靠性工程的基础理论和设计方法，培养学生应用可靠性理论分析、设计武器系统的能力。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备下列能力：

1.能够应用可靠性基本理论，分析、计算武器系统的可靠度，对武器零部件进行可靠性设计。

2.能够针对武器系统特性，合理运用可靠性设计理论，构建系统可靠性框图，并进行可靠性预计与分配。

3.能够针对武器系统故障，应用可靠性设计理论对其进行故障模式和影响分析，结合故障树分析武器系统的故障概率。

三、课程内容及基本要求

第一章 绪论

1.了解可靠性工程的基本内容和特点

2.了解可靠性的发展历程

3.掌握武器发射系统设计应考虑的问题

4.理解武器系统可靠性设计的重要性

5.武器发射系统可靠性技术

本章重点：武器发射系统设计应考虑的问题

第二章 可靠性设计基础理论

1.熟练掌握可靠性的基本概念、可靠性的特征量

2. 熟练掌握武器系统的可靠性指标

3.了解武器系统的可靠性管理内容

本章重点：可靠性的基本概念和武器系统可靠性指标

本章难点：可靠性特征量的分析计算

第三章 可靠性设计分析

1.了解可靠性设计分析的目的、原则、一般程序和主要方法

2.熟练掌握可靠性设计的准则和可靠性建模方法

3.了解可靠性预计的目的和一般方法

4.掌握机械零件的可靠性预计

5.了解可靠性分配的目的和依据的原则

6.掌握常用可靠性分配方法

7.掌握武器发射系统的可靠性设计   

本章重点：可靠性建模方法、可靠性分配、武器发射系统的可靠性设计

本章难点：如何建立可靠性模型、应用比例分配法对武器系统进行可靠性分配

第四章  故障分析

1.掌握故障的分类、武器系统故障分析的作用

2.熟练掌握武器系统的故障模式和影响分析

3.熟练掌握故障树分析方法

4.掌握对武器系统故障事件的分析

本章重点：故障的分类、故障模式和影响分析、故障树分析方法

本章难点：武器系统的故障树分析，最小割集的求解

第五章 可靠性试验与数据分析

1.了解可可靠性试验的目的和方法

2.了解可靠性试验数据的收集和处理

本章重点：武器系统可靠性试验的类型及试验程序

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	总计
第一章 绪   论	4		4
第二章 可靠性设计基础理论	4		4
第三章 可靠性设计分析	8		8
第四章 故障分析	6		6
第五章 可靠性试验与数据分析	2		2
合        计	24		24

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程的考核方法采用百分制，由平时成绩和期末考试成绩组成。

期末考试采用开卷方式，主要考核学生对课程知识的掌握程度和灵活应用能力，期末考试成绩占总成绩的80%。

平时成绩通过随堂测验、课后作业来评定，具体考核方式为：

1．随堂测验主要考核学生利用所学的阶段性知识分析工程问题的能力，测验次数不少于5次，取总次数的均分作为随堂测试成绩，占总成绩的10%；随堂测试成绩的给定方法如下表所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

2．课后作业主要考核学生解决特定工程问题的设计能力和创新意识，作业次数不少于2次，取平均成绩作为作业成绩，占总成绩的10%。每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	未完成全部作业，介于50%- 100%之间	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

各考核环节对课程目标的支撑关系如下：

课程目标	随堂测验	作业	期末考试
1	v	v	v
2	v	v	v
3	v	v	v
权重分配	0.1	0.1	0.8

 

六、主要参考书

[1]．潘勇,黄进永,胡宁.可靠性概论.北京:电子工业出版社,2015
[2]．张伟.结构可靠性理论与应用.北京:科学出版社,2008

[3]．张相炎.火炮可靠性设计.北京:兵器工业出版社,2010

[4]．曾声奎.可靠性设计与分析.北京:国防工业出版社,2015

[5]．刘混举.机械可靠性设计.北京:科学出版社,2012

 

《自动武器动力学》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：自动武器动力学

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010409

总 学 时：32                                 学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：理论力学、材料力学、弹道学、武器发射系统导论、自动武器结构设计

一、课程在教学计划中地位、作用

自动武器动力学是武器系统与发射工程专业的主干专业课之一，是从事自动武器专业仿真计算、自动机设计、试验分析等所必备的专业技术知识。本课程主要介绍武器系统分析与计算的基本理论和方法，主要包括自动机在火药燃气、弹簧、反后坐装置作用下的运动，机构传动，单自由度及两自由度系统动力学模型，构件的撞击等。通过本课程的学习，使学生了解和掌握武器系统的自动机动力学理论和分析方法，能够综合分析与比较不同武器系统发射时的动态性能和优劣。

二、课程目标

通过本课程的理论教学，学生应具备下列能力：

1.了解和掌握武器系统的自动机动力学理论和分析方法。分析身管短后坐式、导气式、枪机后坐式作为原动件的运动；自动机构件在弹簧作用下的运动；单自由度机构的运动：运动微分方程的建立、传速比、传动效率、微分方程求解；自动机构件间的撞击：正撞击、斜撞击。

2.能够综合分析与比较不同武器系统发射时的动态性能和优劣。

三、课程内容、基本要求

第一章 绪论

1、自动炮与自动武器的分类（了解）

2、自动机与自动机工作循环图（理解）

3、自动机工作时的作用力（理解）

4、自动武器动力学的任务（了解）

第二章自动机原动件在火药燃气压力作用下的运动

1、身管后坐式武器（熟练掌握）

2、导气式武器（熟练掌握）

3、枪机后坐式武器（熟练掌握）

4、两自由度系统自动机原动件的运动（掌握）

第三章自动机构件在弹簧作用下的运动

1、弹簧的工作特性（理解）

2、不考虑内耗时构件在压缩弹簧作用下的运动（熟练掌握）

3、考虑内耗时构件在压缩弹簧作用下的运动（熟练掌握）

4、构件在扭转弹簧作用下的运动（了解）

第四章单自由度机构的运动

1、单自由度机构的运动微分方程（熟练掌握）

2、自动机机构的传速比（熟练掌握）

3、自动机机构的传动效率（熟练掌握）

4、机构运动微分方程的求解（熟练掌握）

5、机构的逆传动（理解）

6、机构传动时构件间的约束反力（理解）

第五章两自由度机构的运动

1、两自由度机构的运动微分方程（理解）

2、两自由度机构运动微分方程的求解（理解）

第六章自动机构件间的撞击

1、概述（了解）

2、正撞击熟练（掌握）

3、斜撞击熟练（掌握）

2、多构件撞击（理解）

3、撞击力的计算（了解）

4、应力波理论简介（了解）

四、学时分配

章节名称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章	2		2
第二章	8		8
第三章	8		8
第四章	10		10
第五章	1		1
第六章	3		3
合计	32	0	32

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×30% + 期末考试×70%

平时成绩=课程作业成绩×50%+随堂测试成绩×50%。

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，第次随堂测试成绩给定方法如下个所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
理论原理题（选择题或填空题）	课程目标1	40分
运动微分方程建立题（推导题）	课程目标3	30分
运动分析题（推导）	课程目标3	30分

六、主要参考书

1、 教材采用：

    姚养无 火炮与自动武器动力学 北京：兵器工业出版社，2000.8.

2、 参考书目：

[1] 《步兵自动武器及弹药设计手册》编写组编. 步兵自动武器及弹药设计手册.北京:国防工业出版社，1977

[2] 戴成勋，靳天佑，朵英贤．自动武器设计新编．北京：国防工业出版社，1990

[3] 甘高才．自动武器动力学．北京：兵器工业出版社，1990

[4] 蔡锁章．计算方法．北京：中国科学技术出版社，1993

[5] 史瑞明．武器撞击动力学．北京：兵器工业出版社，1991

[6] 陆家鹏．自动武器气体动力学．南京：华东工程学院，1982

《武器架座及缓冲装置设计》教学大纲

课程类别：专业教育课程                       课程名称：缓冲装置设计

开课单位：机电工程学院                       课程编号：B03010410

总 学 时：32                                 学    分：2

适用专业：武器发射工程专业

先修课程：理论力学、材料力学、弹道学、自动武器概论

—、课程在教学计划中的地位和作用

本课程是武器发射工程专业的主要专业教育课程之一，主要讲授关于武器缓冲的专业知识。通过本课程的学习，应使学生掌握典型的武器架座及缓冲装置的结构原理，并能够针对不同的缓冲装置进行受力分析和运动计算，掌握武器架座及缓冲装置的基本设计理论方法和工程应用知识，培养学生的信息获取与表达能力、系统认知能力和创新思维能力等。

二、课程目标

通过本课程的理论教学，学生应具备下列能力：

1.熟悉典型武器缓冲装置结构，掌握典型的武器缓冲装置及反后坐装置的结构原理，了解现代武器缓冲装置的应用前景和发展动态，并能够理解不同类型缓冲装置的适用范围和局限性。

2.掌握射击时枪（炮）身的缓冲运动，能够对缓冲运动的受力分析和运动计算，对相关工程问题进行识别、表达和分析，并能掌握枪（炮）身缓冲器的设计要求与设计步骤。

3.能够针对武器系统系统的特定工程问题，设计满足需要的缓冲解决方案，并能够在设计环节中开发、选择代工程工具和信息技术工具，体现创新意识。

三、课程内容及基本要求

第一章 绪论

1.了解武器发射原理与发射载荷；

2.了解武器安装方式与发射载荷；

3.了解缓冲装置的类型与结构组成，以及缓冲装置的作用。

本章重点：缓冲装置的类型与结构组成。

本章难点：武器安装方式与发射载荷。

第二章 架座结构与设计

1.了解架座的类型与结构组成；

2.了解架座的战术技术要求，以及对射击精度的影响；

3.掌握架座机构的结构与设计要求。

本章重点：架座机构的结构与设计要求。

本章难点：架座机构的受力和强度验算。

第三章  枪（炮）架的稳定性

1.掌握枪（炮）后坐运动与受力分析；

2.掌握枪（炮）后坐阻力与后坐运动计算；

3.掌握枪（炮）的后坐稳定性分析与设计。

本章重点：枪（炮）的后坐稳定性分析与设计。

本章难点：枪（炮）后坐阻力与后坐运动计算。

第四章 枪（炮）身缓冲装置设计

1.掌握枪（炮）身缓冲器的结构与设计要求；

2.掌握射击时枪（炮）身的缓冲运动；

3.掌握缓冲簧的设计步骤与示性数选择；

4.了解“浮动”射击原理。

本章重点：枪（炮）身缓冲器的结构与设计要求。

本章难点：射击时枪（炮）身缓冲运动的动力学分析。

第五章制退复进机

1.了解制退复进机的类型与作用；

2.掌握炮身的制退后坐后坐运动；

3.掌握炮身的复进运动；

4.掌握节制杆式制退机设计；

5.掌握复进机的结构设计与分析。

本章重点：复进机的结构设计与分析。

本章难点：制退、复进机工作参数的确定。

第六章  典型武器缓冲装置结构分析

1.掌握高射速武器缓冲器结构与设计特点；

2.掌握管退式武器缓冲器结构与设计特点；

3.掌握高吸能缓冲装置。

本章重点：典型武器缓冲器结构与设计特点。

本章难点：高吸能缓冲装置力学性能的计算。

四、学时分配

章  节  名  称	讲授（学时）	实验（学时）	小计
第一章  绪论	4	0	4
第二章  架座结构与设计	4	0	6
第三章枪（炮）架的稳定性	6	0	6
第四章  枪（炮）身缓冲装置设计	6	0	6
第五章  制退复进机	6	0	6
第六章  典型武器缓冲装置结构分析	6	0	6
合  计	32	0	32

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过“平时成绩”和“期末考试”两种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩= 平时成绩×30% + 期末考试×70%

平时成绩=课程作业成绩×30%+随堂测试成绩×30%+课内试验成绩×40%。

1.课程作业成绩：取所有作业成绩的平均值；

每次作业成绩给定方法如下表所示：

序号	课程作业完成情况	课程目标达成度	成绩
1	作业全部完成，正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	表明熟练掌握了课程知识点	90-100
2	作业全部完成，正确率为100%	表明掌握了课程知识点	80-89
3	作业全部完成，正确率大于85%	表明掌握了课程的大部分知识点，但对较难或易混和知识点掌握存在不足	70-79
4	作业全部完成，正确率小于85%	表明掌握了课程部分知识点，对相当一部分知识点掌握存在不足	60-69
5	完成作业量大于50%，小于100%	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	31-59
6	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	课程学习态度不端正，没有掌握所学内容	0-30

2、随堂测试成绩（每学期随堂测试不少于2次）：取所有随堂测试成绩的平均值，每次随堂测试成绩给定方法如下表所示：

序号	随堂测试情况	成绩
1	随堂测试完成，正确率为100%	100
2	随堂测试完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	没有上交随堂测试卷	0

3.期末考试成绩：采用闭卷方式，成绩以卷面成绩为准。

期末考试中通过中设计不同类型的试题，考核课程目标中各项能力的达成效果。具体题型的设计如下表所示：

题型	考核目标	分值范围
概念和名词解释题	课程目标1	10-20分
原理分析题	课程目标1	10-20分
作图题	课程目标2	10-20分
简答题	课程目标2、3	20-30分
计算题	课程目标2	10-20分

六、主要参考书

《自动武器架座设计》.申正宾. 国防工业出版社. 1988.7

《自动机结构设计》.薄玉成. 兵器工业出版社. 2009.10

《航空自动武器设计手册》.何志强. 国防工业出版社. 1990.6

《计算机辅助设计软件应用》教学大纲

课程类别：实践教学                         课程名称：计算机辅助设计软件应用

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010404K

总 学 时：3周                              学    分：3

适用专业：武器发射工程专业

先修课程：画法几何、机械制图

一、课程在培养方案中地位、作用

《计算机辅助设计软件应用》为武器发射工程专业的主要实践环节之一，通过本实践可使学生掌握应用AUTOCAD和SOLIDWORKS或者UG等三维软件进行计算机二维图形和三维图形的绘制的方法，为将来进行武器设计提供设计手段。通过本实践环节，学生能够较为熟练地应用AUTOCAD和SOLIDWORKS软件进行零件三维图形构建和二维图形的绘制，为后续课程的学习打下良好的基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，学生应具备下列能力：

1.能够熟练运用AUTOCAD的绘图命令和编辑命令，如绘制坐标直线、构造线、填充等；

2.能够熟练进行平面图形的标注等；

3.掌握SOLIDWORKS的基本操作、草图绘制，建立零件图、装配体及工程图等。

三、课程内容、基本要求

1.掌握AUTOCAD的绘图命令和编辑命令，坐标和直线、构造线与圆、圆与圆弧、矩形与正多边形、椭圆、坐标系的使用、辅助绘图功能、多段线、圆环、填充曲面、面域、复制与镜像、偏移与阵列、倒圆倒角、添加文字、尺寸标注、块操作、坐标变换等基本命令操作，

2.掌握SOLIDWORKS的基本操作、草图绘制工具使用、特征工具使用、建立实体零件图、装配体及工程图等三维绘图方法。

四、学时分配

实验名称	实验性质	实验（学时）	小计
实验一：坐标和直线命令	验证	2	2
实验二：构造线与圆	验证	2	2
实验三：圆和圆弧	验证	2	2
实验四：矩形和正多边形	验证	2	2
实验五：椭圆和点	验证	2	2
实验六：图层管理	验证	2	2
实验七：坐标系的使用	验证	2	2
实验八：AutoCAD辅助绘图功能	验证	2	2
实验九：多段线使用	验证	2	2
实验十、圆环、填充曲面、面域	验证	4	4
实验十一：复制与镜像	验证	2	2
实验十二：偏移和阵列	验证	4	4
实验十三：修剪和倒角，圆角	验证	2	2
实验十四：在图形中添加文字	验证	2	2
实验十五：尺寸标注	验证	4	4
实验十六：块与外部参照	验证	2	2
实验十七：坐标变换	验证	2	2
实验十八 solideworks认识性实验	验证	8	8
实验十九 SOLIDWORKS基本操作实验	验证	8	8
实验二十 草图绘制工具使用实验	验证	12	12

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程通过实验操作和试验报告和作业三种方式对课程目标达成进行评价，考核成绩计算公式如下（本大纲中成绩均采用百分制）：

考核成绩=试验报告x10% +实验操作x70%+作业x20%

六、参考书：

AUTOCAD2007版和SolidWorks 相关参考书。

《弹道学课程设计》教学大纲

课程类别：实践教学                         课程名称：弹道学课程设计

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010404K

总 学 时：1周                              学    分：1

适用专业：武器发射工程专业

先修课程：工程数值方法、武器发射技术概论、弹道学

一、课程在培养方案中地位、作用

《弹道学课程设计》为武器发射工程专业的主要实践环节之一，通过本实践可使学生在掌握内弹道、外弹道基本理论和基本知识的基础上，综合应用工程数值计算方法、C语言程序设计以及Matlab等手段，编写相应的计算程序和软件，完成单一装药和混合装药的内弹道正面计算分析、质点外弹道的分析计算，分析温度、药室容积、弹重等装填条件变化对弹道诸元的影响，完成内弹道方案的分析设计。通过弹道学基础性实践能力的培养，可为后续专业课程学习，如身管设计、缓冲装置设计等提供分析计算的基础，也可为毕业设计和发射技术创新培养打下良好的基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，学生应具备下列能力：

1、弹道诸元的分析计算能力

能够熟练运用C语言或matlab语言进行内弹道正面分析计算，完成计算程序的编制；能够熟练运用C语言或matlab语言进行质点外弹道的分析计算，完成计算程序的编制。

2、弹道理论与知识的综合应用能力

利用理论和分析计算程序，进行温度、药室容积、弹重等装填条件变化对弹道诸元的影响分析，掌握内外弹道的基本规律；进行弹道的设计，验证内弹道的设计方案。

三、课程内容、基本要求

1、内弹道正面问题的分析计算

针对5.8mm、7.62mm、25mm、30mm、57mm和122mm等典型装药结构，根据内弹道学理论，建立单一装药、混合装药的内弹道分析计算模型；利用前期所学的C语言或matlab语言，结合四阶龙格库塔计算方法，编制内弹道数值计算程序；根据给定的输入参数，完成上机程序调试和运行，完成内弹道诸元计算结果的输出。

2、质点外弹道的分析计算

针对5.8mm、7.62mm、25mm、30mm、57mm和122mm等典型弹丸结构，根据质点外弹道的理论，建立质点弹道的分析计算模型；利用前期所学的C语言或matlab语言，结合四阶龙格库塔计算方法或牛顿对分法，编制质点弹道数值计算程序；根据给定的输入参数，完成上机程序调试和运行，完成外弹道诸元计算结果的输出。

3、装填条件对弹道诸元的影响分析

分析弹重、药室容积、装药量、压力冲量等参数对最大膛压和初速等特征点的影响，给出影响规律；分析弹重、弹形系数和射角等参数等外弹道特征点的影响，给出影响规律。

4、内弹道设计方案的评价

根据内弹道设计的基本理论，结合计算程序，提出相应要求，对典型装药条件进行调整，给出内弹道设计方案评价结果。

四、学时分配

序号	内容	时间
1	内弹道正面问题的分析计算	2天
2	质点外弹道的分析计算	1天
3	装填条件对弹道诸元的影响分析	1天
4	内弹道设计方案的评价	1天
6	撰写课程设计说明书	1天
7	答辩	1天

五、课程目标达成评价的途径和措施

课程设计过程中的具体表现、学生提交的课程设计报告和答辩情况，考核学生对课程设计的掌握情况。

按照课程设计报告50分、答辩成绩30分，平时表现20分，综合评定满分100分，按综合成绩给出优良中差和不及格，最后给出等级成绩。

基体考核方式为：

1、课程设计报告（满分50分）：

（1）     完成内弹道的程序设计并给出计算结果，满分15分，根据完成情况扣分。

（2）     完成外弹道的程序设计并给出计算结构，满分15分，根据完成情况扣分。

（3）     完成装填条件对弹道诸元的影响分析，满分10分，根据完成情况扣分。

（4）     完成内弹道设计方案的评价，满分10分，根据完成情况扣分。

2、答辩情况（满分30分）

答辩回答问题正确全面无误得30分，答错或无法回答三个问题的得0分，回答问题不全面或不完善作情减口3-5分。

3、平时表现（满分20分）

答疑或检查不到岗，一次扣1分；上机程序调试不到，一次扣2分；无故迟到早退，一次扣1分。

4、 综合成绩（满分100分）

按课程设计报告+答辩成绩+平时表现=综合成绩；90分以上评价为优秀，80-89分评价为良，70-79分评价为中，60-69评价为及格，60分以下为不及格。

六、参考书：

1、金志明.枪炮内弹道学.北京理工大学出版社.北京：2008.10

2、宋丕极.枪炮与火箭外弹道学.兵器工业出版社.北京：1993.9

3、Donald E .carlucci著,韩珺礼译.弹道学.国防工业出版社.北京：2014.12

4、钱林方等.火炮内弹道学.北京理工大学出版社。北京：2011.9

《专业课程设计》教学大纲

课程类别：实践教学                         课程名称：专业课程设计

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010403K

总 学 时：2周                              学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：高等数学，理论力学，机械原理，机械设计，专业导论，武器发射系统导论，弹道学，自动武器动力学

—、课程在教学计划中的地位和作用

专业课程设计为武器发射工程专业的一次实践环节，是本专业教学环节结束后的一次综合性的专业实践活动。实践过程中，学生针对特定的设计题目，综合应用基础和专业知识，体验并熟悉武器系统典型结构的分析设计过程，使学生将所学的相互独立的专业课程知识融会贯通，形成完整的知识链条，加深对专业课程知识的理解，初步培养学生综合应用专业知识独立分析解决技术问题的能力，为将来从事武器装备的研究工作奠定基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生具备下列能力：

工程知识：本课程设计以自动武器中的动力学计算为内容，该内容具有较强的综合性，通过课程设计，能够培养学生自主理解一种武器工作原理的能力，以加深学生对自动武器结构原理的认识；

问题分析：掌握应用弹道学、动力学等有关知识进行武器一个自动循环动力学计算的能力，使学生能够把所学的专业知识系统化，培养学生综合运用所学专业知识解决武器实际问题的能力。

设计/开发解决方案：掌握所研究武器的各机构的工作原理，能够根据武器所发射的弹药的内弹道性能进行气室压力的计算，由气室压力计算自动机主动件的初速速度，并计算自动机后坐过程主动件的速度和位移变化规律，绘制后坐过程中主动件的                                               、 曲线；

研究：通过课程设计环节，具备研究武器各机构运动关系及其原理的初步能力，具备分析和解释计算数据的能力；

使用现代工具：

三、课程设计内容及基本要求

课程设计题目：

（1）56式半自动步枪自动机后坐运动计算

（2）95式自动步枪自动机后坐运动计算

根据情况选择其中一个题目进行设计。

课程设计具体内容：

1.根据设计题目，了解武器的工作原理；

2.气室压力计算模型的建立及计算；

3.枪机框后坐过程中各阶段计算模型的建立及求解；

4.根据计算结果汇总出枪机框位移、速度、时间数据表，并绘制枪机框后坐的 、 曲线；

5．撰写课程设计说明书；

6.答辩。

四、学时分配

专业课程设计安排在完成专业课程学习之后，一般安排在第七学期。

序号	内  容	时间
1	了解武器的工作原理	1天
2	气室压力计算模型的建立及计算	3天
3	枪机框后坐过程中各阶段计算模型的建立及求解；	5天
4	根据计算结果汇总出枪机框位移、速度、时间数据表，并绘制枪机框后坐的 、 曲线	1天
6	撰写课程设计说明书	1天
7	答辩	1天

五、课程目标达成评价的途径和措施：

综合专业课程设计过程中的具体表现、学生提交的课程设计报告和答辩情况，考核学生对课程设计的掌握情况。

按照课程设计报告50%、答辩情况30%、平时表现20%比例综合评定，最后给出等级成绩。

六、主要参考资料

[1]《自动机结构设计》.薄玉成 王惠源等. 兵器工业出版社. 2009.10

[2]《自动武器结构设计》.钱林方. 北京理工大学出版社. 2009.12

[3]《自动武器动力学》．甘高才．北京：兵器工业出版社，1990

[4]《计算方法》．蔡锁章．北京：中国科学技术出版社，1993

[5]《武器撞击动力学》．史瑞明．北京：兵器工业出版社，1991

[6]《自动武器气体动力学》．陆家鹏．南京：华东工程学院，1982

《专业综合实验》教学大纲

课程类别：实践教学                         课程名称：专业综合实验

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010404K

总 学 时：2周                              学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：武器发射系统导论、弹道学、火控技术、高射速发射理论

一、课程在教学计划中地位和作用

本课程作为武器发射工程专业的专业教育课程，控制发射装置自动或半自动实施瞄准与发射的装备总称为武器火力控制系统，简称火控系统。火控系统作为武器发射系统中重要的组成单元，其性能对作战效能有着重要的影响。本课程中着重学习火控系统的论证、分析与设计中具有通用性和指导性的概念、原理与方法，为火控系统的研发建立必要的理论与应用基础。

二、课程目标

通过本环节的实验训练，使学生具备下列能力：

1．工程知识：通过本环节的教学，学生应具备高速摄影、残余应力检测、弹丸几何参数检测等部分基本理论和专业知识。

2．问题分析：根据在工程中遇到的实际问题，能够应用相关基础理论分析解决问题的方法，对实际工程问题能够进行识别、表达和分析。

3．设计/开发解决方案：能够应用相关设备、方法提出解决工程实际问题的能力。

4．研究：通过对一些先进测控设备的使用，激发学生学习兴趣，提升学生用科学的方法对相关技术问题进行研究，包括设计实验、分析和解释数据。

5．使用现代工具：本环节中综合应用了多种先进的测控工具和测控手段，使同学们能够充分了解相关技术在武器发射工程中的应用。

三、课程内容及基本要求

（一）高速摄影操作实验

1．了解高速摄影的工作原理；

2．了解高速摄影在武器测试中的应用；

3．掌握高速摄影仪的操作方法；

4．掌握测试数据的分析方法；

（二）X射线残余应力分析实验

1．了解残余应力的检测方法；

2．掌握X射线残余应力分析仪的使用；

3．掌握表面残余应力测试数据的分析方法；

（三）弹丸几何参数检测实验

1．了解几何参数的测试方法；

2．了解平行光成像原理及弹丸几何参数检测原理

3．掌握弹丸几何参数检测方法；

（四）反后坐模拟实验

1．了解反后坐装置工作原理；

2．了解反后坐模拟测试装置工作原理；

3．掌握反后坐装置工作压力、位移、速度参数测试方法；

（五）高压自紧实验

1．了解液压自增强系统的结构、组成和工作原理

2．了解高压自紧技术的应用技术

3．掌握高压自紧过程的控制与检测技术

（六）身管窥膛检测实验

1．了解身管内膛烧蚀、磨损对武器的影响；

2．掌握窥膛仪的工作原理

3．掌握窥膛仪的使用方法

（七）红外摄像仪操作实验

1．了解红外热像仪的工作原理及应用背景；

2．掌握红外热像仪工作原理

3．掌握红外热像仪的使用方法

（八）转管式自动机供输弹阻力矩测试

1．掌握转管式自动机工作原理；

2．利用扭矩传感器测试转管武器弹链供弹在不同射频下供弹阻力矩。

3．掌握供弹阻力的基本计算数学模型，通过实验分析供弹阻力矩和射频之间的关系。

四、学时分配

章节名称	讲解（小时）	实验（小时）	小计
（一）高速摄影操作实验	2	2	4
（二）X射线残余应力分析实验	2	2	4
（三）弹丸几何参数检测实验	2	2	4
（四）反后坐模拟实验	2	2	4
（五）高压自紧实验	2	2	4
（六）身管窥膛检测实验	2	2	4
（七）红外摄像仪操作实验	2	2	4
（八）转管式自动机供输弹阻力矩测试	4	4	8

五、课程目标达成评价的途径和措施

本课程的考核方法采用百分制，由“平时成绩”和“期末考试”成绩组成。

期末考试采用闭卷方式，主要考核学生对课程知识的掌握程度和灵活应用能力，期末考试成绩占总成绩的70%。

平时成绩通过随堂测验、课后作业和实验成绩来评定，具体考核方式为：

1．随堂测验、课后作业主要考核学生利用所学的阶段性知识分析工程问题的能力和解决特定工程问题的设计能力和创新意识，测验次数不少于5次，取均分作为最终成绩，占总成绩的15%；成绩给定方法如下表所示：

序号	随堂测试、课后作业情况	成绩
1	随堂测试、课后作业完成正确率为100%，能够用较简单的方法或多种方法解答作业问题	100
2	随堂测试、课后作业全部完成，存在少量轻微缺陷	80
3	随堂测试、课后作业全部完成，存在关键性错误	60
4	上交随堂测试卷，但基本没有完成答卷	30
5	完成作业量小于50%，或有明显抄袭现象	0

2．实验报告主要考核学生的分析能力、综合能力、表达能力等，占总成绩的15%。

序号	结果验收	成绩
1	对实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写思路清晰，格式规范；	优
2	完成实验目的、内容、器材、步骤、结果分析、结论、心得体会撰写，格式基本规范；	良
3	对实验内容、目的有初步认识，过程基本正确，报告思路清晰，撰写规范；	中
4	能够按照要求完成实验报告内容，撰写内容没有重大错误，格式基本规范；	及格
5	存在抄袭行为；	不及格

各考核环节对课程目标的支撑关系如下：

课程目标	随堂测验、课后作业	课内实验	期末考试
1	v	v	v
2	v	v	v
3	v	v	v
权重分配	0.15	0.15	0.7

六、主要参考书

[1]《火控系统设计概论》.高强. 国防工业出版社. 2016.4

[2]《现代火控理论与应用基础》.薄煜明. 科学出版社. 2012.12

[3]《武器伺服系统工程实践》.陈明俊.国防工业出版社.2013.5

 

《毕业生产实习》教学大纲

课程类别：实践教学                         课程名称：毕业生产实习

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010405K

总 学 时：3周                             学    分：2

适用专业：武器发射工程

先修课程：专业基础课程

一、课程在教学计划中地位和作用

毕业、生产实习在专业教学计划有着重要的地位。它为实现专业培养目标起着重要作用。生产实习是学生从理论走向实践的重要一环。通过毕业、生产实习，培养学生将所学理论知识灵活运用于指导实际生产，并从生产过程中发现问题，分析问题，最终解决问题；培养学生进一步认识实际的生产设备，工艺规程，产品的生产过程等，达到知识点的融会贯通，并帮助学生养成遵章守纪的良好习惯，为毕业后从事具体工作打下较扎实的专业知识基础。

二、实习内容、基本要求

    实习前的准备（1天）

实习一  公式基本情况介绍（2天）

内容：

1.请培训部老师从总体上介绍实习单位的情况及实习安排，厂规厂纪教育；

2.请培训部老师讲保密与安全的注意事项，观看厂里教育宣传片；

3.公司基本情况、产品发展方向、工艺技术特色优势。

基本要求：

1.要求学生通过学习，树立安全意识，按照厂里的规定规范参观和操作；

2.要求学生树立高度的保密意识，按相关保密制度约束自己；

3.要求学生对工厂的工艺、设备、过程有个大致了解。

实习二  理化分析与检验，毛坯加工（1天）

内容：

1.材料理化分析检验与武器检测设备；

2.机枪，枪管零件的毛坯制造工艺；

3.下料，金属组成分析仪，盐雾实验室等。

基本要求：

1. 要求学生对武器的理化检测机构有所理解；

2. 要求学生对无损检测有一定的了解；

3. 要求学生对枪机及枪管毛坯的制造、加工的过程和工艺有所了解；

4. 要求学生对厂里现有检测设备及仪器有所了解。

实习三  实践操作（1天）

内容：

1. 枪支装配实习

基本要求：

1. 要求学生能自己拆装厂里正在生产的武器。

2. 要求学生能各种武器的工作原理。

3. 最好能够说出各种武器的来历，应用范围。

 

实习四  机械制造工艺。（3天）

内容：

1. 实习枪管成型加工工艺、弹膛加工工艺（精锻）工艺；

2. 实习军品零件加工工艺；

3. 实习激光强化（工艺、原理、检测）、镀漆、镀铬等生产工艺。

4. 实习机枪架座生产工艺与设备（冲压、焊接、热处理）、QPQ工艺技术、弹簧制造。

基本要求：

1. 要求学生了解枪管的结构及加工工艺；

2. 要求学生了解架体的装配工艺及设备；

3. 要求学生了解主要军品零件加工工艺及所用设备；

4. 要求学生了解光强化（工艺、原理、检测）、镀漆、镀铬等生产工艺。

实习五  参观。（3天）

内容：

1. 陈列室参观；

2. 武器制造过程参观；

3. 枪托等注塑机生产及民品参观。

基本要求：

1. 要求学生了解实习单位陈列室的主要武器及其产品特点；

2. 要求学生了解新产品试制的程序、设备及厂里新产品的功能，特点；

3. 要求学生了解枪托等注塑机生产过程及民品性能及与军品的联系。

返校后写实习报告及工作总结4天。

三、实习时间分配

实习内容	校内天数	校外天数		小计（天数）
		参观	操作
实习前准备	1			1
实习一		2		2
实习二		1		1
实习三		1		1
实习四		3		3
实习五		3		3
实习总结与报告	4			4
合计	5	10		15

四、考核方法

1.实习指导组认真撰写实习工作总结报告。实习学生完成实习报告一份，其内容如下：内容包括实习目的、实习内容、实习结果、实习总结或体会四个部分。实习报告要求文字简练，语句通顺，字迹清楚，并有必要的附图或草图；篇幅约3000字以上。

2.评定办法：指导教师根据实习日记，实习报告和实习中的表现综合评定实习成绩；成绩按优秀，良好，中等，及格，不及格五级记分。

 

《毕业设计》教学大纲

课程类别：实践教学环节                     课程名称：毕业设计

开课单位：机电工程学院                     课程编号：B05010406B

总 学 时：16周                             学    分：16

适用专业：武器发射工程

先修课程：相关的通识教育课程、学科基础教育课程和专业教育课程

一、课程在教学计划中地位和作用

《毕业设计》是武器发射工程专业实现本科培养目标的重要的实践教学环节，是培养学生运用所学知识解决综合问题能力的教育过程，也是学生毕业前对所学知识和能力的一次全面总结和综合训练。通过毕业设计，使学生熟悉设计及进行论文实验的一般程序和方法，培养和训练学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力，检验和深化学生的综合素质，激发学生设计实践的热情，培养良好的思想品德、工作态度、工作作风、创新意识和独立工作能力等。

二、课程目标

通过本环节的综合训练，使学生具备下列能力：

1．能够合理运用自然科学基础理论和探测制导与控制技术的专业工程知识，解决毕业设计实践中所涉及的工程问题；

2．通过文献检索和资料分析，能够对毕业设计课题进行识别、表达和分析，获得有效结论；

3．能够论证和优化毕业设计课题的解决方案，设计满足工程要求的系统、单元或仿真工艺流程，在设计环节中体现出创新意识；

4．通过对毕业设计课题进行研究，具备工程实验的设计和实施能力，能够对实验结果进行分析；

5．能够选择和使用计算机、微处理器、网络资源、测试仪器等现代工程工具和信息技术工具，对毕业设计课题进行分析、预测与模拟，并能够理解其局限性；

6．在毕业设计的开题报告、中期考核、论文答辩等环节，具有撰写报告、设计文稿、陈述发言等表达能力，能够就毕业设计课题与老师和同学进行有效沟通和交流；

7．初步理解工程项目管理中的计划、进度、控制、资源利用等基本方法，并能够在毕业设计过程中实际训练和应用；

8．在毕业设计过程中具有自主学习和终身学习的思维和意识，培养不断学习和自主发展的能力。

三、课程内容及基本要求

（一）选题和开题

1．了解课题背景，选择毕业设计题目，一人一题；

2．熟悉毕业设计任务书，了解设计的范围，明确毕业设计的思想、具体内容和要求；

3．查阅和收集资料，结合实际拟订解决思路和工作计划，撰写开题报告。

（二）方案设计和实施

1．熟练掌握开展科学研究的一般程序和方法；

2．熟练掌握解决工程问题常用的技术措施和途径；

3．能够熟练应用所学知识分析和解决毕业设计课题的具体问题；

4．掌握课题设计、研究、实验、结果分析的技巧和方法。

（三）撰写毕业设计说明书和评阅

1．了解毕业设计说明书的构成；

2．掌握毕业设计说明书的书写格式和规范；

3．熟练掌握毕业设计的总结方法和撰写技巧。

（四）毕业设计答辩和修改

1．了解答辩过程及要求；

2．掌握汇报文稿的整理方法；

3．掌握语言表达方法和答辩技巧。

四、学时分配

内容	学时（周数）	小计
（一）选题和开题	3	3
（二）方案设计和实施	10	10
（三）撰写毕业设计说明书和评阅	2	2
（四）毕业设计答辩和修改	1	1
合计	16	16

五、课程目标达成评价的途径和措施

毕业设计的综合评价由指导教师成绩、评阅教师成绩和毕业答辩成绩等环节组成。

毕业设计指导教师成绩由指导教师根据学生的出勤情况、学习态度、平时表现、开题报告、中期检查、毕业设计说明书质量、外文翻译准确度等，对自己所带每位学生的总体工作情况进行总体评价，撰写指导教师评语，并给出相应分数。指导教师成绩占总成绩的40%。

毕业设计评阅教师成绩由评阅教师根据任务书、毕业设计说明书、外文翻译、图纸等资料，对学生毕业设计的完成情况和完成质量进行总体评价，撰写评阅人评语，并给出相应分数。实习单位考评是实习单位根据学生实习期间的表现和知识技能掌握情况给予的评价。评阅教师成绩占总成绩的20%。

毕业答辩成绩由答辩委员会成员根据任务书、毕业设计说明书、外文翻译、学生自述情况和答辩表现等，给出个人相应分数，取平均值后作为毕业答辩成绩。答辩成绩占总成绩的40%。

各考核环节对课程目标的支撑关系及权重分配如下：

课程目标	指导教师成绩	评阅教师成绩	毕业答辩成绩
1	√	√	√
2	√	√	√
3	√	√	√
4	√	√	√
5	√	√
6	√	√	√
7	√
8	√
权重分配	0.4	0.2	0.4

六、主要参考书

视毕业设计课题而定。