钢制薄壁内压长圆筒屈服强度分布规律与参数

基于钢制薄壁内压长圆筒爆破强度统计分析数据和可靠性数学理论,建立了分析钢制薄壁内压长圆筒屈服强度的分布规律与参数的新方法。研究表明:在显著度为5%时,钢制薄壁内压长圆筒屈服强度实测值与均值之比是基本符合正态分布的随机变量;在置信度为98%时,该随机变量的均值不小于0.988 3但不大于1.013 1,标准差不小于0.111 79但不大于0.121 56;在可靠度为99.75%时,钢制薄壁内压长圆筒屈服强度实测值与均值之比不小于0.624但不大于1.378;17组试验数据验证表明,用文中新方法得到的分布参数具有波动范围小和精度高的特点。     

外压薄壁圆筒的计算

外压圆筒的正确计算及圆筒加强圈的合理设计,是保证外压圆筒设计安全、经济的关键。介绍外压薄壁圆筒的稳定性问题,对外压薄壁圆筒设计中的解析公式法和图算法进行了分析概括,并对圆筒加强圈的设计进行介绍。     

钢制薄壁内压短圆筒静强度的试验研究

分析认为钢制薄壁内压圆筒存在类似于钢制薄壁外压圆筒的长、短之分。基于试验研究,推导得到了确定钢制薄壁内压短圆筒静强度的经验公式,以及区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式;27组试验数据证明了经验公式的有效性。     

正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力研究

针对正交各向异性与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力差异,对不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力开展研究,给出了各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力与不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力,当失稳波数变化时,正交各向异性外压与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力比发生突变,不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元结果大于各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元或标准结果,正交各向异性临界失稳压力解析解不适合第二种卷板方式。     

厚壁圆筒在内压和轴向力复合载荷作用下的极限载荷

基于理想弹塑性材料假设和Von—Mises屈服准则,考虑厚壁圆筒三向应力分布的不均匀性以及圆筒的几何特性,推导给出了厚壁圆筒在内压和轴向力共同作用下的极限载荷表达式。文中的理论解与前人的解比较结果表明,文中的解比现有解精确,用于薄壁圆筒时,其解与现有的薄壁解一致。     

循环热-机械双轴载荷下薄壁圆筒的热棘轮极限

热棘轮失效是薄壁圆筒的主要失效模式之一,现有ASME锅炉及压力容器规范和EN13445等设计标准主要考虑环向应力,而未考虑轴向应力条件,使得设计结果可能偏于不安全。针对循环热-机械双轴载荷下薄壁圆筒热棘轮设计理论的不足,采用非循环分析方法系统研究双轴应力状态下薄壁圆筒热棘轮极限的解析解,重点考虑轴向压缩应力对循环温度梯度和稳定内压组合载荷下薄壁圆筒热棘轮极限的影响,并提出相应的设计方法,并采用有限元法对理论结果进行验证。结果表明,循环热-机械载荷下轴向压缩应力会显著降低薄壁圆筒的热棘轮极限,且理论解与有限元分析结果吻合良好,这说明此方法可用于循环热-机械双轴载荷及类似工况下薄壁圆筒的热棘轮设计限,具有良好的工程价值。     

球形容器静强度的分布规律与参数

基于钢制薄壁内压圆筒爆破强度的统计数据,应用可靠性数学理论,得到钢制薄壁内压球形容器静强度的分布规律与参数。     

航空钛合金薄壁件加工工艺

正航空薄壁件的加工既有薄壁件加工的特点又有难加工材料的加工特点,在本文中以我公司加工的钛合金圆筒零件为例说明航空薄壁件的加工。1.零件工艺性分析我公司在加工圆筒零件(见图1)时,零件材料为钛合金TC4,外圆φ198mm,内孔φ195mm,长度200mm,表面粗糙度值Ra=1.6μm。     

易拉罐轴向受压失稳试验研究及有限元分析

按照线型小挠度理论计算得到的薄壁圆筒轴向失稳临界应力,都会比实际值大很多,因此需要用非线性理论进行计算。研究以330ml"雪碧"易拉罐制作成的简易薄壁圆筒模型作为研究对象,采用电测法的实验手段进行轴向外压试验,得到的结果与临界压力的经验表达式计算的结果基本吻合,并用有限元方法对薄壁圆筒的轴向失稳进行了特征值分析与非线性分析,分析结果与试验值保持一致。这也证明了以易拉罐作为试验试件的可行性。     

钢制薄壁内压容器静强度分布规律与参数分析

应用可靠性数学理论和钢制薄壁内压长圆筒爆破强度统计分析数据,建立预测钢制薄壁内压容器屈服强度分布规律与参数的新方法,得到薄壁内压容器静强度分布的概率密度函数,用41组试验数据验证了文中新方法的有效合理性。     

大口径火炮多发连射炮管热力耦合分析

通过建立一维内弹道学两相流模型和经典圆管瞬态热传导模型,研究了大口径火炮多发连射过程的瞬态传热特性,并用ABAQUS软件进一步分析20发连射时炮管的热结构耦合场。得到某155mm火炮药室部温度场和瞬态热应力场分布规律,为进一步评测炮管的疲劳裂纹和确定剩余寿命提供了参考。     

弹丸膛内运动研究

弹丸膛内运动是火炮发射过程的重要组成部分,其显著特点是过程极短,受力复杂。身管与弹丸的相互作用,严重影响火炮射击精度,直接制约着武器效能的发挥。对近年来国内外膛内运动情况进行了深入分析,最后指出关键性的待解决问题与发展方向,可为身管与弹丸设计提供一定理论参考。     

全站仪测量自行火炮身管指向的方法改进

在实现自行火炮身管指向测量的各类方法中,全站仪测量法综合性能表现良好。但传统全站仪测量身管指向方法存在缺乏北向基准、存在轴线模拟误差的问题,因此提出了一种基于旋转矩阵的全站仪测量自行火炮身管真实指向方法。然后,利用欧拉-罗德里格斯公式推导出标记点连线与真实轴线指向的偏差公式,进而得到了真实指向相对于各观测量的不确定度模型。随后,为了减小测量方法的误差,研究了全站仪最佳布站位置,并基于蒙特卡罗方法原理进行寻优解算。最后,进行了模拟身管实装实验,实验结果表明,最佳布站方式下的测量不确定度在0.1以内,验证了本方法的可行性和准确性,抑制了由于布站方式引起的测量误差。     

国外新型轻质复合材料在火炮上的应用与发展

介绍国外新型轻质复合材料在炮管及火炮其它零部件上的应用研究与发展状况，并指出了火炮材料的发展趋势。     

火炮身管寿命研究

身管是火炮自动武器的重要部件,身管损伤严重影响身管寿命,导致火炮内弹道性能降低,射击精度下降,制约着武器效能的发挥。深入研究身管寿命问题,分析了影响身管寿命的各种因素,归纳总结出身管延寿的主要措施,为身管的设计和使用提供参考。     

Analysis and attenuation of impulsive sound pressure in large caliber weapon during muzzle blast

Due to the supersonic speed at which propellant gas flows through the gun barrel, a high intensity impulsive sound pressure is created, which has negative effects in many respects. Therefore, the high pressure waves generated due to muzzle blast flow of tank gun during firing is a critical issue to examine. The purpose of this paper is to study and analyze this high pressure impulsive sound, generated during the blast flow. The large caliber 120 mm K1A1 tank gun has been selected especially for this purpose. An axisymmetric computational domain has been constructed by employing Spalart Allmaras turbulence model to evaluate pressure and sound level in the tank gun using Computation Fluid Dynamics technique. Approximately 90% of pressure and 20 dB of sound level have been attenuated due to use of the three baffle silencer at the muzzle end of the gun barrel in comparison to the tank gun without silencer. Also, the sound pressure level at different points in the ambient region shows the same attenuation in the results. This study will be helpful to understand the blast wave characteristics and also to get a good idea to design silencer for large caliber weapon system.     

浅谈火炮身管加工工艺

身管是火炮武器的重要部件,身管制造材料和加工工艺直接影响身管的质量。身管质量严重影响身管寿命,低质身管会导致火炮内弹道性能降低,射击精度下降,制约着武器效能的发挥。深入研究身管问题,分析了身管使用材料发展历程,归纳总结出身管的典型加工工艺,为身管的设计和使用提供参考。     

火炮身管疵病深度测量系统

为了准确获取火炮身管疵病深度参数,提出了一种新的基于等效多基线立体成像的疵病深度测量方法,并采用单摄像机建立了疵病深度自动测量系统。首先,对摄像机采用Tsai两步法进行标校。接着,采用等效多基线立体成像法获取疵病图像。在此基础上,利用标校数据和图像的位置参数,通过疵病特征提取和疵病图像立体匹配处理,获取疵病深度图像的输出,从而得到准确的疵病深度值,实现对火炮身管疵病深度参数的精确测量。测试结果表明:该疵病测量系统得到的疵病深度测量绝对误差0.1 mm,相对误差5%,完全满足火炮身管疵病深度测量的需要,能够为火炮鉴定试验和伴装保障提供重要的技术支持。     

某超高射速武器身管设计方法

超高射速武器是一种新概念武器,其显著特点是射速高。身管是其关键部件,直接制约着武器效能的发挥。为了设计合理可用的身管,首先使用matlab软件进行数值模拟,得出了在给定条件下身管的受力情况。再对各种强度理论进行分析,在此基础上,采用平均压力法来设计身管。给出了某超高射速武器身管结构尺寸的设计结果。该技术研究可为超高射速武器结构设计提供一定理论参考。     

双光谱热成像摄像机在输油管道智能监控的探讨

本文针对现有输油管道监控方式的不足,提出了基于双光谱热成像摄像机和智能分析监控系统,解决传统人工巡线和可见光视频监控无法全面有效监控的缺陷,并对其技术特点和应用进行了分析探讨。