身管内表面横纹萌生的力学成因及安全裂纹尺度估计

通过对某火炮机械自紧残余应力进行分析以及对射击时身管宏观受力进行计算,结合大型摸底及身管解剖试验,综合分析表明:该火炮身管内表面出现早期横纹本质与其他火炮没有区别,只是该身管内表面浅层轴向残余拉应力的存在有可能促进了横纹的过早出现.在身管内表面存在初始裂纹前提下,通过进一步对身管疲劳寿命的理论估计,即便不考虑残余应力对身管疲劳寿命的贡献,在设计给定参数条件下,理论估计的身管疲劳寿命仍高于火炮设计的弹道寿命,估计裂纹安全深度不大于6.78 mm.     

电子产品寿命预测中BS模型法的应用

本文研究了BS模型在电子产品寿命预测中的应用。电子产品的退化类型类似于材料的疲劳,依据电子产品寿命与电应力、环境应力的关系,采用加速寿命试验的方法,加速电子产品故障规律的显现,能够在短时间内获取加速应力下的BS模型参数,避免因电子产品寿命较长所造成的获取BS模型参数的困难。利用灰色预测理论,根据电子产品在加速应力下的BS模型参数推测正常应力下的BS模型参数,并据此进行寿命预测。最后以某型雷达电源板为例进行实例分析,验证此方法的可行性。     

基于铬层与基体结合部疲劳损伤的转管机枪身管寿命预测研究

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。     

基于加速寿命试验的导弹寿命预估方法

针对导弹常规寿命试验复杂、寿命评定不准确的情况,通过分析导弹服役环境,确定主要环境应力,设计相应的加速寿命试验,提出了基于加速寿命试验的导弹寿命预估方法的技术途径,从而在较短时间内得到导弹正常应力水平下寿命的解决方案,为以后进行全弹的加速寿命试验、估计导弹寿命提供了一种思路。     

基于通用对数线性模型的多应力加速寿命试验预测方法

为解决多应力加速寿命试验中产品寿命预测复杂、建立复合加速模型困难的问题,提出一种多环境应力 加速寿命试验下的寿命预测方法。根据通用对数线性模型的多应力加速模型,对多应力加速试验的结果数据进行分 布检验,利用应力水平的失效数据对Weibull 分布参数进行估计,构建预测模型评价指标,得出Weibull 分布规律实 现寿命预测,并对预测结果进行验证评价。评价结果表明：该方法预测精度较高,是多加速应力条件下产品寿命预 测的一种可行方法。     

加速度计贮存试验及寿命评估方法研究

针对长期贮存后加速度计寿命难以评估的问题,提出一种综合利用加速试验数据与自然贮存试验数据的评估方法。采用极小卡方估计和拟合优度检验,处理加速度计的自然贮存数据,得到其可能服从的4种寿命分布函数,确定加速度计寿命分布形式为威布尔分布和Ⅰ型极大值分布;基于加速度计的先验信息,设计并开展加速度计的步进加速寿命试验,获得加速度计的加速失效数据;在威布尔分布和I型极大值分布假设下,依据加速失效数据估计加速度计寿命分布模型参数,采取加速因子变异系数的方法,选定Ⅰ型极大值分布为加速度计的寿命分布函数,得出常规应力水平下可靠度0.90和0.95的寿命分别为14.917 6 a和10.052 4 a. 通过对比标准贮存环境中和寿命分布模型中加速度计的失效比率,验证了综合利用两种试验数据评估加速度计寿命方法的有效性。     

基于加速寿命试验的自润滑关节轴承可靠性分析

为了实现正常应力下自润滑关节轴承的可靠性评估,利用加速寿命试验的寿命数据及可靠性分析方法,针对自润滑关节轴承的寿命可靠性进行了研究。通过Weibull概率图检验法和F检验法 对自润滑关节轴承加速寿命试验中的寿命数据进行分布假设检验,结果显示自润滑关节轴承的寿命服从Weibull分布。采用最佳线性无偏估计法对寿命数据进行参数估计,得到了自润滑关节轴承在不同加速应力下的可靠度、可靠寿命、平均寿命和失效率等可靠性指标。外推出了自润滑关节轴承在正常应力下的寿命可靠度函数,并对其进行了试验验证;验证值与预测值比较接近,表明加速寿命试验是可行的,可以实现正常应力下自润滑关节轴承的可靠性分析。     

步降应力加速寿命试验（上篇）——方法篇

加速寿命试验是高可靠长寿命评估中的常用方法，广泛应用于武器装备的定寿与延寿。在现有方法的基础上，基于试验应力加载顺序的变化将可能使试验效率发生重大改善的设想，提出一种新的步降应力加速寿命试验方法，并通过理论模型、Monte-Carlo仿真、对比实验对其有效性进行研究。研究结论表明，步降应力加速寿命试验方法应用于与耗损型失效对应的长寿命评估可以大幅度提高试验效率，而不影响加速寿命试验的评估精度。     

基于镀层界面剪切疲劳损伤的枪管寿命预测研究

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。     

基于步进应力加速老化试验的橡胶老化寿命预测方法

目前常用的橡胶老化寿命预测方法为恒定应力加速老化试验法,存在试验效率低下的问题。为提高试验效率,提出了一种新的步进应力加速老化试验法。对步进应力加速老化试验法的试验方法、试验效率、等效试验样本换算及统计分析等核心问题进行了深入研究,建立了完整的步进应力加速老化试验理论体系,并利用试验数据进行了验证。研究结果表明,步进应力加速老化试验法在不降低寿命预测精度的前提下,可大幅提高试验效率,在橡胶老化寿命预测领域具有较大的应用价值。     

典型使用条件对大口径机枪枪管寿命影响研究

大口径机枪枪管寿命与使用方式、使用条件密切相关,研究使用条件对大口径机枪枪管寿命的影响问题对于安全、有效地使用该类武器具有重要意义。选择环境温度、冷却周期射弹总量和换弹箱停留间隔时间3个使用条件,采用枪管热-弹耦合有限元模型计算枪管铬钢结合部位瞬态应力,使用局部应力-应变法计算枪管铬钢结合部位寿命,分析使用条件对枪管使用寿命的影响情况。进一步采用实物寿命试验验证使用条件对枪管使用寿命的影响,获得了定量影响规律,建立了环境温度、冷却周期射弹量、换弹箱停留间隔时间与寿命关系近似模型,为科学地使用该类大口径机枪提供了参考依据。     

身管内壁裂纹扩展特性及剩余寿命研究

火炮发射过程中身管内膛环境十分恶劣,经过一定射击发数后内膛往往出现不同程度裂纹,影响身管寿命及发射安全性。采用有限元软件建立了包含膛线及不同位置初始裂纹的身管有限元模型,基于线弹性断裂力学理论研究了膛压、弹带摩擦力、自紧残余应力等载荷作用下身管内壁不同位置初始裂纹的扩展特性,得到了影响身管疲劳裂纹扩展寿命的危险因素为身管内壁阴线纵向裂纹,基于疲劳裂纹扩展理论,以临界断裂韧度为失效判据,获得了无镀层身管在包含不同数量初始裂纹时的剩余寿命。研究对于火炮身管的发射安全性评估、寿命预测及寿命提升研究具有重要的参考价值。     

火炮身管寿命理论预测方法

针对火炮身管寿命预测问题,对火炮身管寿命理论预测方法进行探讨.描述了身管寿命降低过程与表征,分析了疲劳寿命、烧蚀磨损寿命以及温度及燃气 3 大因素对身管寿命造成的影响,重点概括了预测身管寿命的理论方法,并逐一进行分析.分析结果表明:理论预测身管寿命方法的预测结果较为准确,对研究火炮身管寿命理论预测有一定的参考价值.     

基于最小二乘支持向量机的机枪加速寿命建模

加速寿命试验可以在短时间内对产品寿命进行有效评定。针对以往机枪加速寿命模型预测能力较差的问题,提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）建立加速寿命模型的方法。以机枪寿终射弹量为寿命特征,以试验环境温度、枪管最大温度、射击间隔时间以及最大膛压为加速应力建立了机枪加速寿命模型。由于LS-SVM的参数选取是决定建立模型优劣的关键因素,因此采用遗传算法对LS-SVM参数进行优化选取。通过分析比较LS-SVM与常规变换方法和BP神经网络建立的机枪加速寿命模型精度,结果表明利用LS-SVM方法建立的模型明显优于其他2种方法,验证了LS-SVM在机枪加速寿命预测应用中的有效性。     

内弹道对自动步枪枪管瞬态温场影响计算分析

为了探究在2种不同的内弹道条件下自动步枪连发射击过程中枪管温度场的差异,建立了普通自动步枪身管三维传热模型,通过试验验证了模型的正确性。进行了瞬态温度场仿真计算,得到了“膛压缓和上升内弹道方案”和“膛压快速上升内弹道方案”2种内弹道条件下30发和150发连续射击后枪管温度场与位移场的空间分布及演化情况。计算结果表明:“膛压缓和上升内弹道方案”与“膛压快速上升内弹道方案”相比,瞬态温度和位移上升速率更大。第一个方案除枪管尾部区域略低外,其他大部分区域瞬态温度分布较高,且温度引起位移变形也变大。2种方案的差异在膛口处达到最大值。瞬时高温对内壁产生烧蚀作用,这对枪管寿命和冷热偏不利。因此自动步枪内弹道调整为膛压快速上升内弹道方案对步枪性能提升更有利。     

线膛复合身管无座力炮内衬厚度影响分析

针对线膛复合身管无座力炮内衬厚度与疲劳寿命关系研究较少的问题,对线膛复合身管无座力炮内衬厚 度对火炮的影响进行研究。选择各向同性弹性材料模型,使用有限元软件ls-dyna 进行数值仿真,结合局部应力应变 法,分析了弹丸挤进、内压载荷对不同厚度内衬和纤维等级复合材料层的线膛复合身管裂纹形成寿命的影响。计算 结果表明：增加内衬厚度可以有效减小局部最大应变,高等级的碳纤维更加适合轻质量无座力炮的减重。