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相似文献
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1.
一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径计算方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
常列珍  潘玉田  马新谋 《兵工学报》2011,32(11):1405-1410
为推导一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算公式,首先采用ANSYS对不同摩擦系数的机械自紧进行数值模拟,发现摩擦系数对残余应力和塑性半径无影响,因此在推导塑性半径计算公式时可不考虑摩擦系数的影响;其次根据机械自紧过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等推导出了塑性半径的计算公式.利用该公式计算了9个不同模拟管的塑...  相似文献   

2.
根据炮钢材料在加载与卸载过程中的真实应力应变关系,应用弹塑性厚壁圆筒的一般理论,建立了考虑加载、卸载线性强化及鲍辛格效应的应力方程.最终给出了一种液压开端自紧身管的残余应力解析解.并以相应的残余应力测试实验证明,该解析解具有很高的精度.  相似文献   

3.
自紧圆筒经稳定化热处理及机加工后的残余应力和强度   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文提出稳定化热处理时自紧圆筒壁内再次发生反向屈服是自紧处理时卸载反向屈服的继续,导出了自紧圆筒经稳定化热处理以及机加工后的残余应力计算公式和强度计算公式。经实验验证,这些公式的计算值与实测值吻合的较好。  相似文献   

4.
本文用Tresca屈服条件和相关联的塑性流动法则以及混合硬化模型,给出了受内压作用下厚壁圆管的弹塑性加载和卸载的封闭解,得到了平面应变、开端和闭端三种情况下位移、应变和应力的解析表达式,并将本文所得到的结果与各向同性硬化和运动硬化模型的结果进行了比较,给出了具体数值算例。  相似文献   

5.
本文在〔1,2〕的基础上,通过对炮钢材料应力应变试验曲线的分析,建立了炮钢材料的弹塑性本构关系,利用NFAP程序的有关程序模块和文献〔1〕建立的材料模块编制了GANP液压自紧身管弹塑性分析专用程序,对模拟管与自紧身管进行弹塑性分析的结果表明,模拟管的计算值与实测值相当吻合,比较文献〔1〕更接近实测值,自紧身管比未经自紧处理过的身管强度提高58%~68%。  相似文献   

6.
符史仲  杨国来 《兵工学报》2018,39(7):1277-1283
为准确地计算自紧身管强度及疲劳寿命,建立一种能反映其非线性应力与应变关系和包辛格效应等性能的材料本构模型,用以提高残余应力计算精度。基于非线性随动硬化模型,建立一种适用于表征自紧身管力学性能的非线性混合硬化模型,通过数值计算可获得残余应力分布情况;为提高数值计算的收敛速度,结合所建立的材料本构模型和各参量间的弹塑性关系,推导了与本构模型密切相关的一致切线刚度矩阵;为验证该本构模型的正确性,综合运用拉压试验和优化算法确定材料参数,进行了自紧身管残余应力有限元数值计算及分析。结果表明:数值计算的残余应力分布曲线与试验数据基本吻合;建立的炮钢本构关系模型能真实反映自紧厚壁圆筒的残余应力分布情况。  相似文献   

7.
文中基于理想弹-塑性模型,进一步对精加工自紧-时效圆筒的应力状态作了分析,导出了残余应力公式以及自紧-时效身管的强度公式。计算了模拟管残余应力和强度,并与Sachs镗削法测定的结果作了比较。结果表明,二者吻合较好,从而证实了上述残余应力公式与强度计算公式的可靠性。  相似文献   

8.
试验测试了射击一定发数自紧身管的剩余残余应力,结合初始残余应力计算结果,定量取得了残余应力随射击发数的损失量,并应用曲线拟合方法求得了某自紧身管残余应力随射击发数的变化规律。  相似文献   

9.
根据炮钢材料的拉伸 -压缩特性 ,通过模拟实验 ,建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸 -压缩试样 ,通过拉伸 -压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时 ,鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量 ,因此 ,这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的 Mises屈服准则以及形变理论 ,按广义平面应变问题 ,建立了强化材料的应力应变模型 ,导出了具有应变硬化 ,鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明 :用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理 ,更能反映自紧火炮身管的实际状态。  相似文献   

10.
液压自紧身管残余应力随实弹射击的变化规律研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
依据研究获得的液压自紧身管残余应力理论模型,揭示了自紧身管内表面初始残余应力大小及沿壁厚的分布规律。应用Sachs镗削残余应力测试理论与方法,实验确定了实弹射击一定射弹量自紧身管的剩余残余应力。根据理论分析获得的初始残余应力与实验测试的剩余残余应力,通过数据拟合建立了自紧身管残余应力随实弹射弹量的变化关系式。  相似文献   

11.
结合实验具体分析了机械自紧机理,并建立了理论计算公式,通过与实验数据比较,误差很小。由于机械自紧有较大的轴向残余应力(约相当于65%切向残余应力),正好抵抗了火药气体的冲刷和弹丸的摩擦,所以不单具有同液村自紧一样提高炮管强度的作用,同时有提高炮管寿命的作用。  相似文献   

12.
本文根据塑性力学增量理论,用非线性有限元法,计算了炮管弹塑性断裂力学参量J积分,通过实验测定的炮管用钢的J_R阻力曲线,按照弹塑性断裂力学J积分准则,分析了炮管在自紧加压时裂纹的启裂和失稳扩展规律,确定了炮管在自紧时初始裂纹尺寸和自紧度的关系。本文的研究对石油化工用高压圆筒容器和管道自增强时的安全分析也是适用的。  相似文献   

13.
Thermo-Mechanical Analysis of Water-Cooled Gun Barrel During Burst Firing   总被引:1,自引:0,他引:1  
The thermo-mechanical stress and deformation of water-cooled gun barrel during burst firing are studied by finite element analysis (FEA). The problem is modeled in two steps: 1) A transient heat transfer analysis is first carried out in order to determine temperature evolution and to predict the residual temperatures during the burst firing event; 2) The thermo-mecha-nical stresses and deformation caused by both the residual temperature field and the gas pressure are then calculated. The results show that the residual temperature field tends to a steady state with the increasing of rounds. The residual temperature field has much effect on the gun barrel stress and deformation, especially on the assembly area between barrel and water jacket. The gage between the barrel and water jacket is the critical factor to the thermo- mechanical stress and deformation. The results of this analysis will be very useful to develop the new strength design theory of the liquid-cooled gun barrel.  相似文献   

14.
根据高强度钢具有明显的鲍兴格效应,在非线性有限元分析程序NFAP中增加了初始各向同性的材料非线性混合硬化模型。本模型将材料的鲍兴格效应直观地反映到屈服面半径和随动角的连续变化上,同时此模型还可作为各向同性、随动和混合硬化的通用模型。通过对身管自紧的残余应力、残余应变及残余位移分析,证明其计算结果与实验结果相当吻合。  相似文献   

15.
喷管气流反推技术在改善机枪射击精度中的应用   总被引:3,自引:1,他引:2  
华洪良  廖振强  宋杰  邱明  肖俊波 《兵工学报》2015,36(12):2241-2246
为了改善机枪系统射击精度,将喷管气流反推技术应用于某12.7 mm重机枪系统,在枪管不同位置设计喷管,并设计了3种喷管工作方案进行比较。根据相关实验数据,建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型并进行计算,获得了弹头出膛口瞬时膛口响应。根据外弹道理论,对射击距离100 m弹头散布进行计算,对比了不同喷管作用形式对机枪系统射击精度的改善情况。研究结果表明:喷管以力矩形式作用于枪管时,弹头出膛口瞬时高低方向位移、射角、速度扰动波动小,射向一致性高,对应的散布圆半径R50改善72.3%左右,可有效改善机枪系统射击精度。  相似文献   

16.
以评估坦克炮身管的剩余寿命及合理确定身管报废时机为研究目的,从火炮寿命的基本概念出发,分析了坦克炮身管寿命评定问题的特殊性,归纳出坦克炮身管剩余寿命评估的理论基础。在身管使用寿命期内,弹道特性及身管安全性的变化源自于身管内膛的烧蚀与磨损,所以身管寿命与身管内膛的形态变化有相关关系。建立了以基础性、替代性、及辅助性判据组合的身管寿命评定准则,提出了剩余寿命评估操作模式。  相似文献   

17.
针对自动步枪在冷热枪状态下的差异,为揭示冷热偏机理和提高射击精度,以某典型小口径自动步枪为研究对象,基于热固耦合的研究方法,计算了镀Cr层但忽略膛线的某典型小口径自动步枪枪管系统在连续热冲击及膛压下的瞬态温度及变形,分析了其温度场和沿径向的位移场变化规律,仿真计算结果获得了试验数据的验证。研究表明:连发发射时内膛薄层各点的温度梯度将引起高频急剧变化的热应力;热载荷是影响残余位移的主要因素;枪管系统前几发弹峰值位移主要受脉冲位移影响,随着射弹量增加峰值位移主要受残余位移影响;随着射弹量增加,热枪状态下枪管系统变形明显大于冷枪状态下变形;热载荷是影响枪管系统变形的主要原因,膛压对枪管系统产生了位移脉冲,不影响残余位移。残余位移的增加量随射弹量呈减小趋势。  相似文献   

18.
徐宁  吴永海  王永娟  徐诚 《兵工学报》2016,37(10):1926-1933
为预测身管寿命,采用热-固耦合场理论、冲击疲劳理论和疲劳累积损伤理论,提出基于身管铬层与基体结合部疲劳损伤的身管寿命预测方法。以3管转管机枪的身管寿命为例,建立有限元模型,计算铬层与基体结合面的耦合应力,预测身管寿命,理论计算与试验结果进行了对比,数据基本吻合;分析身管镀铬层厚度对身管寿命的影响。研究结果表明:铬层与基体结合部的疲劳损伤寿命基本决定了身管的寿命,证明所提寿命预测方法是可行的;适当增加镀铬层厚度,可以提高身管寿命。  相似文献   

19.
耿雪浩  周克栋  赫雷  冯国铜  李峻松 《兵工学报》2019,40(12):2416-2424
为研究枪管内膛损伤机理、提高枪管寿命,提出了基于枪管镀层界面剪切疲劳损伤累积的枪管寿命预测方法。根据身管镀层剪切失效理论和疲劳损伤累积理论,建立了热压耦合应力作用下的枪管镀层界面剪切失效模型。以某5.8 mm小口径步枪枪管为研究对象,计算一个冷却周期150发 弹连续射击过程中的枪管界面剪切应力,结合随温度变化的枪管材料抗拉强度数据对枪管寿命进行了预测。研究结果表明:预测结果与寿命试验结果高度吻合,验证了寿命预测模型的可行性与正确性;以镀层界面剪切疲劳寿命来预测枪管寿命是有效的,镀层界面剪切疲劳失效是导致枪管寿终的重要原因。  相似文献   

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