圆筒形各向异性材料中的残余应力分析

金属成型加工过程中由于变形不均匀而在成型部件中产生残余应力。在轴对称试样中测定轴向、径向及切向残余应力的准确方法是由Mesnage提出,并由Sachs进一步发展完善的。镗削法可用切削圓筒外表面材料时测得的内表面应变的类似过程进行补充。 本文的工作发展了先前对圆筒形弹性各向异性体材料中(即各向异性体主轴对应于圆筒轴向,径向和切向情况)残余应力分析。此外,本文考虑了具有残余剪应力的情况,这种残余剪应力是由于绕着圆筒轴扭转而产生并存在于圆筒中的。当这种剪应力存在时,残余应力分布的主轴将不平行于圆筒的主轴。     

内刻槽弹体槽端J积分有限元弹塑性计算

利用弹塑性有限元计算了内刻槽弹体端部 J积分 ,为刻槽弹体材料研究提供了参考。     

弹带槽底压力作用下的弹体复合结构应力分析

给出弹体复合结构在受弹带槽底压力作用下的应力分析。通过数值解与平面解析解的比较可以看出，受局部压力作用的圆筒与受均布压力作用的圆筒不同，不能用平面问题的Ｌａｍｅ′解做该问题的近似解答，必须使用数值方法才能给出较可靠的分析。该结论不仅对受弹带槽底压力作用的弹体应力分析具有工程意义，而且对诸如身管机械自紧等一类问题均有参考价值。     

"画"说汤姆逊M1928A1 0.45英寸冲锋枪 M1 0.45英寸冲锋枪之异同

1 M1928A1冲锋枪(上)枪管外部加工有环形散热槽,枪口部安装有防跳器;而M1冲锋枪是M1928A1冲锋枪的简化型,取消了环形散热槽和枪口防跳器     

刻槽参数对破片形成的影响

为了获得刻槽参数对破片形成的影响规律,利用AUTODYN-3D软件对50SiMnVB钢战斗部的破片形成进行了三维数值模拟,对比分析了不同刻槽参数对壳体断裂的影响,并对壳体断裂模型进行简化,推导了外刻槽壳体断裂迹线及其断裂概率,并进行了试验验证。结果表明:外刻槽技术对于50SiMnVB钢战斗部是可行的,断裂是从刻槽根部开始,断裂方式为剪切断裂;随着刻槽深度增加、刻槽间隔增大,主破片形成率和质量占有率增大,破片控制效率提高。得出了沿断裂迹线断裂的概率,为刻槽参数的选择提供了一种可行依据。     

对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率研究

为研究对称刻槽预控破片战斗部壳体爆炸过程质量损失率,在分析轴向刻槽与周向刻槽引起的壳体断裂迹线走向问题基础上,获得了壳体爆炸质量损失来源,提出了壳体爆炸质量损失率计算模型。对典型战斗部壳体爆炸质量损失率进行理论计算,设计了两种模拟战斗部,进行了水井静爆试验。试验结果与理论分析表明：壳体在爆炸过程中,壳体上沿轴向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部延伸出两条对称的断裂迹线,壳体上沿周向方向刻槽会促使壳体在刻槽根部仅延伸出一条断裂 迹线;壳体上沿轴向刻槽是壳体产生爆炸质量损失的原因,刻槽深度越大,壳体爆炸质量损失率越小;该模型计算结果与试验结果的偏差小于8%.     

壳体刻槽PELE冲击破碎数值模拟

为研究刻槽参数对横向效应侵彻弹丸(PELE)冲击破碎的影响规律,采用光滑粒子流体动力学方法,利用Johnson-Cook本构模型,引入最大主应力失效和随机失效准则,建立数值模拟模型,对PELE壳体的冲击破碎过程进行模拟,并试验验证了数值模拟模型的有效性。利用均匀设计方法确定刻槽数量、刻槽角度、刻槽深度的因素水平表和数值模拟方案,分析壳体的破碎情况。研究结果表明:该文采用的数值模拟模型能够有效模拟PELE的壳体破碎情况,壳体刻槽PELE侵彻贯穿靶板过程中,壳体的纵向断裂和破碎基本沿着刻槽位置开始,壳体破碎产生的碎片多为长条状。壳体破碎程度随刻槽数量的变化呈抛物线趋势变化,随刻槽角度的增大而减小,与刻槽数量、刻槽深度的乘积正相关。该文采用的数值模拟模型和研究方法可用于研究固体材料的冲击破碎。     

刻槽式多爆炸成形弹丸对双层有限厚钢靶侵彻能力及后效研究

应用ANSYS/LS-DYNA软件研究了刻槽式多爆炸成形弹丸（MEFP）对双层有限厚钢靶侵彻能力及后效,得到了刻槽式MEFP战斗部对双层有限厚钢靶侵彻及后效的效果图。结果表明：装药长径比对弹丸成型后的形状影响较小,刻槽深度对弹丸成型后的形状影响显著;其他条件不变时,药型罩厚度增加使弹丸轴向速度减小,进而增加了药型罩侵彻时的侵蚀量,因此从侵彻深度角度考虑,药型罩厚度存在最优值;从整体看,刻槽深度较浅的战斗部后效较好。计算结果与试验结果基本一致。     

刻槽弹体旋转侵彻铝靶试验与数值模拟

为研究刻槽弹体旋转侵彻作用性能,分析了刻槽弹体旋转侵彻作用过程,在着靶速度400～700 m/s范围对刻槽弹体和卵形弹体旋转侵彻铝靶进行了试验研究,利用LS-DYNA动力学软件对刻槽弹体和卵形弹体旋转侵彻过程进行了数值仿真,仿真和试验结果吻合较好,表明仿真方法及材料模型的适用性。进行了着靶速度300～700 m/s,转速0～1 500 r/s条件下的仿真试验。仿真结果表明,旋转对刻槽弹体侵深具有很大的影响,在弹体转速和着靶速度达到合理匹配时,旋转的刻槽弹体可以有效地提高弹体的侵深。     

多个圆弧刻槽薄壁圆管轴向压溃吸能特性数值研究

为了降低薄壁圆管吸能结构的初始峰值载荷,获得稳定的平均压溃力,设计不同刻槽形式的薄壁吸能结构.分别在薄壁圆管外壁、内壁和内外交错预设多个圆弧凹槽,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分析不同刻槽类型对吸能特性的影响.计算结果表明:不同刻槽形式对薄壁圆管吸能量影响很大;相同条件下,内壁刻槽比外壁刻槽能够更多地降低初始压溃载荷.该研究对多个圆弧刻槽薄壁圆管轴向压溃吸能特性的研究有一定的参考价值.     

V型大功率发动机机体有限元分析

本文建立了一种V型发动机机体板梁组合的有限元模型和应力分析模型，确定了动态分析、静态分析和局部应力分析的边界条件，并用动态分析的结果和动态分析试验结果的比较来修改有限元模型.计算了机体的固有频率、振型应力及应变；通过对计算机结果的分析表明，机体内部的应力及应变正常、均匀平顺，机体裂纹的原因并非机体的结构不合理造成的．     

浇注炸药PBX-1侵彻安定性试验与数值模拟

为了研究浇注型高聚物黏结炸药(PBX?1)在侵彻过程中的安定性,开展155 mm火炮发射平头试验弹侵彻混凝土靶板试验,获得了该试验条件下装药安定的临界侵彻速度约为490 m·s^-1。基于黏弹性统计裂纹(Visco?SCRAM)模型,采用流固耦合方法模拟了安定性试验中装药的力学响应,计算了装药黏弹性变形和宏观裂纹损伤导致的温升。数值模拟结果与试验结果相一致,试验弹弹体侵彻后无明显的变形和破坏,但浇注PBX炸药在侵彻过载下发生大变形流动,部分装药从尾部缝隙挤出并发生了局部点火反应;侵彻过程中装药尾部会与药室底部发生高速碰撞,形成局部高压区,最高压力超过500 MPa,装药尾部变形和损伤严重,装药尾部在碰撞和挤出时,温度会急剧升高,从而导致意外点火。     

基于ALE方法的弹性圆柱壳入水时的流固耦合模拟

为了获得头型及材料弹性对圆柱壳入水过程中头部变形、压力分布、入水空泡形态及入水运动状态的影响,采用ALE方法,基于有限元软件ANSYS\LS-DYNA,对平头、120°锥角、90°锥角弹性圆柱壳的入水过程进行了数值模拟,对平头弹性圆柱实体和平头刚性圆柱壳进行计算,并对模拟结果进行对比。结果表明:入水过程中空泡直径随着锥角的增大而增大,锥角越大,圆柱壳上表面的变形越大,最大变形出现的时间越早:平头弹性圆柱壳在0.1 ms时出现最大变形0.84 mm,120°锥角弹性圆柱壳在0.3 ms时出现最大变形0.54 mm,90°锥角弹性圆柱壳在0.5 ms时出现最大变形0.43 mm; 下表面受到的压力越大,圆柱壳的速度衰减越快; 平头圆柱壳下表面的变形与振动频率大于上表面; 上表面的变形是由惯性引起的,下表面的变形是由流体冲击力引起的。     

杀伤爆破弹弹体异常淬火时弹底大破片形成机理

以某杀伤爆破弹爆炸产生回飞弹底大破片事故为背景,开展弹底大破片产生原因和相关故障分析。利用金相显微镜观察、比较实际回收的弹底大破片和正常弹体的微观组织,测试获得材料性能参数。据此,采用AUTODYN-3D软件数值模拟不同拉伸破坏极限下异常淬火弹体内爆驱动弹底膨胀、断裂过程,得到弹底断裂状态、速度分布及裂纹衍生等。通过异常淬火弹体进行静爆试验,复现了故障状态。结果表明：异常淬火弹体与弹底大破片的微观组织均会出现大量回火索氏体与上贝氏体混合组织,提高了材料塑性和屈服强度;随着弹体拉伸破坏主应力提高,爆炸加载后的弹底由完全断裂形成的数块破片,逐渐过渡为带裂纹、层裂破坏区的弹底大破片,且数值模拟结果与实际回收的弹底大破片形貌、尺寸吻合较好;发生在弹底的断裂模式包括轴向“崩落”、外侧层裂以及径向裂纹的衍生与扩展;异常的淬火过程改变了弹体材料性能,将导致内爆加载下弹底大破片的产生,进而造成回飞事故。     

发射条件下EB长杆穿甲弹应力场的二维动态有限元分析

利用二维动力学计算程序对发射时ＥＢ穿甲弹内应力场进行了数值分析，材料物性参数取自实验结果，并合理地归纳为线性强化弹塑性模型，在计算中首次考虑了弹带对弹体受力的影响。本计算给出拉、压、剪应力的轴向分布和某些令人关注间位的应力时程曲线，并对射时弹体可能的危险部位提出了具有实用价值的分析。     

底凹榴弹破碎事故分析

检验了某弹回收破片的断口、显微组织、裂纹及裂纹内残留物质,发现产生于底凹的破片晶粒非常粗大,裂纹内的残留物是三氧化二铁。根据上述结果,推测了这发弹的破碎过程,并得出结论,这发底凹榴弹出炮口即发生破碎是由于底凹部材料过烧引起的。指出了避免这类破碎事故的工艺措施。     

基于ABAQUS 参数化的身管尾部定位槽强度分析方法

针对实际使用过程中身管与炮尾联结部位偶尔会出现宏观裂纹的问题,以楔闩连接方式的某型小口径火炮身管为研究对象,提出一种基于 ABAQUS 参数化的身管尾部定位槽强度分析方法。运用 ABAQUS 动力学有限元分析软件,通过Python语言和plug-ins程序对身管尾部定位槽结构和载荷等进行参数化输入,使用动力显式方法对不同条件下定位槽处受力过程进行强度分析,展现定位槽与连接座的接触碰撞过程,分析不同连接座与定位槽之间间隙和不同半径槽底圆角接触面的应力应变规律,并通过试验验证有限元分析结果。分析结果表明：该方法的试验结果准确、可靠,能够提高分析效率,为身管的外形优化设计提供了参考依据。