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针对防空武器的发展,设计星形身管并对其进行强度校核。考虑到发射过程中身管内壁压力的变化特点,对传统身管和星形身管进行了有限元分析。由于身管可以简化为二维轴对称结构,故将身管内表面分段,分别施加膛压,分析身管强度。 相似文献
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考虑采用新型工艺后材料最大弹性极限,研究了某迫击炮身管壁厚减薄的结构优化方法。首先,采用有限元方法进行静态分析,通过三维软件 UG建立了身管实体模型。对身管结构进行合理简化后,导入到 ANSYS中进行膛压分析计算,得到了身管不同位置管壁所受应力随壁厚减薄的变化曲线。综合分析各种壁厚减薄方案,得到了身管承载性能最优的方案,并采用流固耦合动态响应加以验证。结果表明,静态分析结果较动态分析结果更接近真实受力状况。最终,迫击炮身管结构重量经仿真优化后可减轻13%,因而,该身管轻量化方法有效而可靠。 相似文献
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火炮身管设计压力曲线给出火炮发射过程中身管各截面承受的最大压力,是设计身管壁厚的依据。高低温压力法只考虑了装药温度变化对膛压的影响,从系统的角度考虑,装药质量、药室增长量、弹丸质量变化也会对膛压造成影响。通过对某型火炮内弹道模型进行数值仿真,分析上述因素变化对膛压和身管设计压力曲线的影响,并给出了各因素综合作用下的身管设计压力曲线。研究表明,装药质量、装药温度和药室增长量变化均对膛压有较大影响;装药质量和装药温度直接影响身管设计压力曲线的组成。 相似文献
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为真实地模拟火炮的发射环境,在空气炮的高压室与炮管之间增加一个调压装置,以控制高压室流入炮膛的气量大小与快慢,使气体炮的膛压变化规律符合火炮的膛压变化规律,并对空气炮的口径及炮身长度等进行了数学论证。同样使气体炮的膛压大门和变化规律符合火炮的膛压变化规律,该气体炮可以真实地模拟火炮的发射环境。 相似文献
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迫击炮身管壁较薄,连续射击时温度上升较快,会产生温差应力。采用ANSYS工程软件,分析了迫击炮射击时身管的应力分布,并与解析解进行了对比。结果表明,在设计迫击炮身管时应当考虑温差应力。 相似文献
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梁军华 《机械工程与自动化》2010,(5)
在ANSYS Workbench环境下对迫击炮身管参数化建模,利用ANSYS Workbench平台的DesignXplorer模块所提供的DOE技术,分析了迫击炮身管散热结构参数与散热量、总重量之间的关系,在此基础上选出最优结构参数.最终结果表明该优化方法可提高散热量,并降低身管总重量. 相似文献
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Jan Herrmann Jürgen KoreckMatthias Maess Lothar Gaul 《Mechanical Systems and Signal Processing》2011,25(3):981-990
The integration of a model for longitudinal hydroacoustic fluid damping in thin hydraulic pipes in 3D finite element models is presented in this paper. In order to perform quantitative prediction of the vibroacoustic behavior and resulting noise levels of such fluid-structure coupled system due to hydraulic excitation, an accurate frequency-dependent fluid damping model including friction effects near the pipe wall is required. This step is achieved by matching complex wave numbers from analytical derivation into a parameterized damped wave equation and consecutive translation into finite element modeling.Since the friction effect close to the pipe wall changes locally with the inner pipe radius, the fluid damping model is applied segment-wise in order to model the influence of cross-sectional discontinuity, such as orifices, on the oscillating pressure pulsations. A component synthesis approach, which uses pipe segments as substructures, allows a simple model generation and fast computation times.The numerical harmonic results are compared to experimental frequency response functions, which are performed on a hydraulic test bench driven by a dynamic pressure source in the kHz-range. 相似文献
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为了提高自动武器的使用性能,寻求降低膛壁温度的方法,简介了传热机理,并运用ANSYS软件建立了枪管二维轴对称有限元模型,确定枪管的边界条件,得到了单发时枪管的温度分布和连发时的温度及应力分布,并对枪管的温度场和应力进行了研究。然后对枪管在温度场、耦合场及膛压作用下的应力进行了比较。研究结果对枪管设计有一定的参考价值。 相似文献
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以传统炮尾结构为基础,参考几种不同的圆角,寻求降低圆角应力的方法,结合台阶式炮尾结构,利用有限元分析软件和ISIGHT优化软件,运用二维模型代替三维模型的方法,节省时间,提高效率,对相关参数优化处理,在一定的条件下,降低圆角应力,解决圆角应力过大而使炮尾疲劳断裂的问题。 相似文献
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为提升带压起下钻过程中旋转控制头胶芯密封性能,基于虚功原理得到动态密封过程的有限元控制方程,并进行橡胶单轴压缩试验确立胶芯变形过程中的Yeoh本构模型;运用ABAQUS试验平台建立胶芯三维有限元模型,通过模拟起下钻过程中胶芯动态密封过程,得出密封面上受力分布规律;研究胶芯内锥角、外锥角、内径等结构参数对密封性能的影响。结果表明:胶芯主密封面的接触压力大于其他部位,其中主密封面与内锥面拐点处接触压力最大;内锥角增大时内锥面接触压力变大,外锥角增大时密封面接触压力波动,内径增大时主密封面接触压力降低。通过正交试验对结构参数进行优化,得到的最优结构参数组合为内锥角24°、外锥角64°、胶芯内径79 mm,优化方案的接触压力峰值降低了0.51 MPa, Mises应力幅值降低了57.5%。现场应用结果表明,优化方案在满足胶芯密封要求前提下,疲劳寿命显著增长,验证有限元仿真分析的准确性。 相似文献
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Hongliang Hua Ming Qiu Zhenqiang Liao 《Journal of Mechanical Science and Technology》2017,31(6):2663-2670
A dynamic model of an axially moving flexible beam subject to an inner pressure is present. The coupling principle between a flexible beam and inner pressure is analyzed first, and the potential energy of the inner pressure due to the beam bending is derived using the principle of virtual work. A 1D hollow beam element contain inner pressure is established. The finite element method and Lagrange’s equation are used to derive the motion equations of the axially moving system. The dynamic responses are analyzed by Newmark-β time integration method. Based on the computed dynamic responses, the effects of inner pressure on beam dynamics are discussed. Some interesting phenomenon is observed. 相似文献