开缝衬套冷挤压孔疲劳寿命仿真模型建立及验证

利用有限元分析软件Abaqus和疲劳分析软件MSC.Fatigue联合仿真,建立冷挤压孔疲劳寿命仿真模型,研究冷挤压工艺对7050铝合金带孔试件疲劳寿命的强化效果。在有无衬套情况下,研究疲劳载荷及挤压量对冷挤压疲劳增寿效果的影响。仿真结果表明:带衬套挤压寿命强化效果好于无衬套挤压强化效果;在一定挤压范围内,挤压量越大,强化效果越好;经开缝衬套冷挤压后,7050带孔试件的疲劳寿命可提高2~8倍。将仿真结果与试验结果作比较,验证了该仿真模型的有效性。     

凯夫拉-49缠绕高压容器的可靠性研究计划

本文论述了军械研究与发展试验所和爱达荷核公司根据帕特里克空军No·FO-8606-84-C-0029合同实施的试验和分析方案。早期的论文阐述了最初的研究计划和结果。本文将讨论目前计划所做的工作及得到的结果。为保证论述内容的完整性,本文简短地回顾了早期的研究项目和结果。研究方案的目的是要说明如果金属衬套在工作压力下突然破裂,凯夫拉-49纤维缠绕的金属衬套预应力复合材料(prestressed composite,即PSC)贮箱贮存高压气体“自动保险”的详细情况。用试验和分析法研究金属衬套突然破裂的两种模式:衬套塑性裂纹的稳定增长(破裂前泄漏,LBB)和衬套脆性裂纹不稳定的增长/拉断破裂模式。方案中研究的PSC贮箱是凯夫拉-49缠绕的低温形成的301防腐蚀钢(CRES)的球形高压容器。挑选金属衬套的材料是比较容易的。此方案的目的就是要得到能将它用于任何金属衬套材料的结果。衬套破裂是被假设的,而且预估的破裂是根据计算机计算的贮箱动态响应和简单的一维模型计算作出的。一维模型的计算假设了有2％的凯夫拉-49纤维不能经受树脂的破坏应变。对直径为16in和22in的全尺寸、直径为11in的辅助尺寸的凯夫拉-49纤维缠绕的301低温形成的CRES衬套的球形高压容器进行了试验。同时也对直径为11in全金属的301低温CRES球形高压容器进行了试验。具有延性的、稳定的LBB衬套的破坏模式是通过试验研究的,其办法是在金属壁内放电加工出缺陷,然后对贮箱进行周期性增压,以使壁破裂,开始泄漏。更多的LBB数据是从单轴R-曲线断裂力学试验得到的,该试验可确定301低温形成的衬套材料的韧性参数。通过实验可以获得突然的、脆性的、不稳定裂纹增长的突然性断裂模式,其办法是用后来在加裁工作压力的持续时间内电池相互作用产生的氢气对它充气。试验结果用来改进模拟断裂模式的结构模型并且有助于实现计划目标,该计划目标就是要获得用于凯夫拉-49纤维缠绕的PSC高压容器“故障自动保险”设计的通用标准。迄今为止的试验和分析结果表明实现计划目标有极大的可能性。     

冷挤压药型罩过程中的一些特性分析

对聚能装药中紫铜药型罩的冷挤压过程,进行了材料变形、流动和受力状态等方面的理论分析,确定了单锥斜冷挤压情况下药型罩壁厚、变形程度、流动率和比压力等参数的变化规律,分析了药型罩在冷挤压过程中的工艺特性,建立了冷挤压工艺的理论关系,根据理论分析结果并结合实验数据,为设计冷挤压工艺最佳参数提供了依据.     

冷挤压引信体中“粘滞区”和“流变疏松区”的金相研究

对冷挤压工艺制造的引信体进行强度分析早已引起人们的重视,因为它是关系到如何制定合理的冷挤压工艺规范和提高产品质量的本质问题。但从金属显微组织研究冷挤压件的强度和加工缺陷的分布及变化则很少报道。本文对冷挤压过程中引信体内金属的微观组织变化进行了实验观察和测试,找出了一些证据,说明在引信体内有“挤压流变疏松区”存在,这对引信体的机械强度分析有很大影响。     

添加橡胶块对橡胶衬套动刚度的影响研究

橡胶粘弹性参数的识别和合理的仿真简化模型是保障仿真结果可靠性的两个关键因素.文中提供了如何获取ABAQUS中橡胶粘弹性模型的材料参数方法，并建立了完善的橡胶衬套动刚度有限元分析模型.结果表明橡胶衬套动刚度曲线的仿真结果与实验结果有很好的相关性，表明建立的材料参数和仿真模型可以有效的模拟橡胶衬套的动态性能.在此基础上，采用有限元方法研究了橡胶块(也称为Flap)对橡胶衬套动刚度的影响.研究结果表明，Flap的添加可以有效的抑制衬套主体结构的振动峰值，改善橡胶衬套的动态性能.同时还发现，Flap的结构、位置均对衬套动刚度有一定的影响.     

橡胶金属铰链履带销的优化设计

对履带销、橡胶金属铰链进行受力分析,可知影响其寿命的主要有销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及扭转剪切应力.通过工程计算对比多个车型销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及剪切应力情况,结合工程实践,提出销轴剪切应力、橡胶衬套挤压应力及扭转剪切应力的许用值.在销轴剪切许用应力、橡胶衬套挤压应力及剪切许用应力的约束下,优化了履带铰链的结构尺寸,减小了履带部件相对尺寸.在不影响履带可靠性的前提下,实现履带轻量化设计.     

载重汽车用直齿轮复合成形工艺设计及实验

针对载重汽车用直齿轮采用"冷挤压后再冷精整"工艺方案成形后精度不能稳定到8级、后续加工余量大的问题,提出"冷挤压-冷精整"复合成形工艺方案,建立直齿轮复合成形弹塑性有限元模型。由数值模拟结果可知,精整量对直齿轮成形精度和成形质量影响较大,当精整量为0.15 mm时,经复合成形的齿轮齿顶塌陷量小、成形精度高。针对模拟结果进行工艺实验,并对成形后齿轮进行检测,结果显示:齿轮齿形精度为6级,齿向精度稳定至8级,齿轮上、下端齿顶均达到后续机械加工要求,上下端面加工余量减小,材料利用率得到有效提高。     

三明治结构压印-黏接复合接头的力学性能及失效分析

为研究泡沫金属作为压印-黏接复合接头夹层的可行性以及接头的力学性能,选取AA5052铝合金板和泡沫镍、泡沫铜以及泡沫铁镍进行压印-黏接复合连接,利用电液伺服材料试验机对接头进行拉伸剪切试验,利用扫描电镜对失效断口进行观察,分析接头的失效形式、失效载荷、能量吸收值及其失效机理。结果表明:泡沫金属夹层可以使压印-黏接接头静力学性能更加稳定,并且三明治结构压印-黏接复合接头的承载能力与泡沫金属的面密度呈负相关关系,失效位移与泡沫金属的面密度呈正相关关系,泡沫镍夹层三明治结构压印-黏接复合接头的能量吸收能力更加优异。     

聚三氟氯乙烯-金属基体复合结构一体化成型技术研究

简述聚三氟氯乙烯原材料与聚三氟氯乙烯材料成型工艺研究进展,介绍聚三氟氯乙烯在火箭阀门中的应用和聚三氟氯乙烯-金属基体复合结构一体化成型技术的研究进展,对聚三氟氯乙烯-金属基体复合结构的阀门在航天领域未来研究方向进行展望.     

深孔黄铜火帽壳体的冷挤压成形研究

研究了某型号武器弹药黄铜火帽壳体的冷挤压成形加工工艺,并成功地用于大批量的工业生产中。该黄铜火帽壳体 外形为多台阶型,内孔为细长深盲孔(其高径比H／D=3．6)的复杂形状,因此需要采用多道次冷挤压工序来完成。在成形过 程中,通过变形程度的合理分配,选择合适的润滑剂和坯料软化退火工艺规范,获得了尺寸精度、表面质量均满足设计要 求的最终零件形状。由于材料的加工硬化作用以及可保持金属流线连续,因此冷挤压火帽壳体的强度和韧性均比切削加 工件有所提高,避免了机械加工壳体在使用过程中的胀大和开裂等缺陷。     

转膛自动机驱动机构闭气性能及可靠性建模分析

为解决转膛自动机驱动机构的闭气问题,以瞬时流量作为闭气性能指标,分别针对转膛衬套轴向间隙和转膛衬套与身管衬套径向间隙的漏气模式,分析了内部间隙、端面压力等共因变量的动态变化过程,并建立了气室模型和粗糙表面流量模型,得到相应的闭气性能函数。通过设计参数的随机性假设和灵敏度分析,确定了单边间隙、膛压、弹性模量3个关键设计参数,应用Box-Behnken试验设计方法建立了带交叉项的时变二次响应面模型,计算得到不同瞬时流量阈值下的闭气可靠度。分析结果为转膛自动机驱动机构的可靠性设计优化提供了理论依据。     

金属封装陶瓷复合装甲研究进展

传统的陶瓷-金属复合装甲为简单的双层结构,其中陶瓷作为迎弹面板,金属作为能量吸收背板,这种结构的明显不足是其抗多发弹能力差。用金属将陶瓷包裹起来是提高装甲抗多发弹能力的一个有效方法,封装金属为陶瓷提供了最大程度的结构限制,因而有助于提高复合装甲抗多发弹的能力。主要介绍目前制备金属封装陶瓷复合装甲的方法,探讨其中的关键技术。     

复合装甲分析

<正> 前言 “金属-非金属”复合装甲是一种多层装甲结构。现已在装甲防护上得到应用,如英国“乔巴姆”装甲和苏联T-72坦克复合装甲等。试验表明,在等重情况下,“金属-非金属”复合装甲抗尾翼稳定超速脱壳穿甲弹(简称杆式弹)、破甲弹(包括反坦克导弹)和碎甲弹等较均质钢装甲、金属复合装甲其性能都有大幅度提高。因此,这种新型装甲所具有的良好综合防护性能,给长期处于落后状态的装甲防护带来希望。 由此而来的就是人们对这种新型装甲抗弹本质的认识。众所周知,弹板冲击是一个     

提高某自动机初速的技术途径探讨

某自动机采用转膛工作原理,由于身管与转膛体分离,身管与身管衬套之间、转膛体与转膛衬套之间具有间隙,存在火药气体泄漏现象.在身管长度和弹药状态同样情况下,初速降低约1.8％,接近初速指标的下限值.这给该研制产品使用制式弹药及其射表带来困难.通过内弹道分析,采用加长身管和减小身管、转膛体相关零件之间的气体泄漏等措施,达到提高初速之目的.优化身管外形和结构参数设计,使加长身管的刚度与原长身管基本相当,保证了火炮的射击精度满足战术技术指标.     

纳米金属粉在火炸药中应用进展

高活性、高热值纳米金属粉的应用是提高火炸药产品性能的重要途径.综述了纳米金属粉对推进剂、凝聚相炸药、云爆炸药、铝热剂的性能提高作用,总结了纳米金属粉的几种改性方法,如纳米金属/聚合物复合、纳米金属/炭复合、小分子助剂表面包覆、高分子聚合物表面接枝、气相沉积、颗粒微观整形等,指出了纳米金属粉应用研究的重点方向:纳米硼粉、...     

B_4C/Al金属陶瓷复合装甲低温制造新工艺

<正> 据美国“政府报告”(G.R.A)1991年第4期报导,美国DOW化工公司MI先进陶瓷试验室采用了一种新型低温加工工艺来制造碳化硼-铝基复合装甲。碳化硼-铝基复合材料被认为是很有发展前途的轻型装甲替代材料。与传统的金属装甲相比,B_4C/Al复     

(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层摩擦磨损性能研究

为了获得既具有自润滑减摩特性又有高耐磨性能的金属摩擦构件表面,提高高接触应力下金属摩擦副的使用寿命和可靠性,运用等离子喷涂技术在45#钢表面制备了(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层.研究了室温干摩擦条件下复合涂层的摩擦磨损性能,并用SEM和EDX对磨损表面进行了测试分析.结果表明:复合涂层与Si3N4和GCr15对...     

楔式闭气炮闩膛底合力分析

对带 L形金属闭气环的闭气炮闩 ,建立了闭气环与衬套径向作用的轴对称弹性力学模型 ,并导出了最大膛压作用下闩体膛底合力计算公式 .该方法考虑了闭气环与衬套之间的摩擦力 ,比常规方法更接近实际 ;对某闭气炮闩简化模型 ,将该方法的结果与有限元数值模拟的结果进行了对比 ,验证了所建模型和计算公式的合理性 .所提膛底合力分析方法和计算公式可用于具有楔式闭气炮闩的火炮闭锁机构设计     

陶瓷/金属复合装甲抗侵彻研究进展

对陶瓷/金属复合装甲抗侵彻研究的主要关注问题进行了归纳和分析,详细介绍了陶瓷面板材料、面板与背板的相对厚度、粘结层及约束陶瓷面板对陶瓷/金属复合装甲抗弹性能的影响;指出了在研究陶瓷/金属复合装甲时存在的问题,为陶瓷/金属复合装甲抗侵彻研究提供参考。     

金属加速炸药/高爆热炸药复合装药爆炸特性研究

通过理论分析和仿真计算研究金属加速炸药/高爆热炸药复合装药的能量输出特性,以及对破片驱动和冲击波超压性能的影响;选择3种炸药组成复合装药结构,制备全预制破片战斗部样弹,采用试验方法验证复合装药的破片驱动能力和冲击波超压特性,并与金属加速炸药单一装药进行比较。结果表明,理论分析及仿真计算与试验结果吻合较好,复合装药的爆速及爆热值在组成复合装药的炸药的极限参数之间;通过复合装药配比调整可以达到破片与冲击波超压综合能量最佳匹配,可应用于杀爆战斗部优化设计。