枪管温度场和热应力的研究

目的 研究大口径高射机枪在连续发射过程中枪管的温度场和热应力、应变的变化规律。方法 利用有限元分析法，通过物理模型和有限元模型的建立以及边界条件的处理等，在数值上对枪管的温度、温度梯度和热应力，应变变化规律进行分析。结果 得出大口径高射机枪在连续发射过程中，距内膛不同距离上的温度、温度梯度、温度等效应力，应变随时间的变化规律。结论 在连续发射过程中，热作用对管壁中应力应变的影响是先由次要因素上升为主要因素的，而非一开始就是其主要影响因素，所以在连续发射时，热作用是枪管壁内应力、应变的主要来源，也是枪管破坏的主要原因。     

温度与压力场作用下枪管耦合场分析

枪管工作时需要考虑热高温、高压作用下温度和应力场分布规律。通过有限元软件,计算在热和膛压载荷作用时,单发和连续射击情况下枪管的温度和应力场变化规律。结果表明,枪管铬层温度高于钢层温度,铬层最高温度超过900K,应力超过1000MPa;温度和应力变化最大的区域位于铬层表面;相关文献验证了数值模拟结果的正确性,对枪管的设计、寿命预测及提高枪管使用年限有重要意义,为枪管设计提供参考。     

高强度钢局部加热辊弯成形分析

基于ABAQUS有限元软件,采用完全耦合热应力分析法,建立了高强度钢的局部加热辊弯有限元模型,并在模型中添加相应的热传导、热对流和热辐射边界条件.通过分析相应的温度、应力与应变场的分布,发现辊弯变形区为主要高温区,此区域的散热量和生热量基本相等.其等效应变主要发生在弯角变形区,逐渐靠近弯角变形区部位的塑性应变逐渐明显并且不断变大,弯角中心的应变最大.     

螺栓法兰连接系统的热应力场

利用有限元软件ABAQUS建立了螺栓法兰连接系统的实体模型,采用热结构耦合分析方法,研究了法兰公称直径为100 mm的螺栓法兰系统的温度场及其应力场,以及在预紧力和温度梯度操作条件下螺栓等效应力、轴向应力、径向应力和切向应力的变化关系.结果表明,温度场对螺栓轴向两端的应力影响较大,当内壁温度为100 ℃时螺栓头靠近法兰一侧的等效应力增加了250 MPa,螺栓上靠近法兰一侧的螺纹的等效应力增加100 MPa,而温度场对螺栓远离法兰一侧的螺纹的应力影响很小,说明设计时应重点考虑热应力对靠近法兰一侧的螺纹与螺栓头的影响.     

超精密切削切屑形成过程的三维有限元仿真

基于大变形有限元理论,建立了超精密切削的三维有限元模型,利用通用的商业有限元软件实现了超精密切削切屑形成过程的三维仿真．并对正交直角切削和斜角切削切屑的形成过程进行了比较深入的分析研究．结果表明：在同样切削条件下,斜角切削过程中产生的切削热、塑性应变和等效应力小于正交直角切削时产生的切削热、塑性应变和等效应力．     

装炉温度对大板坯加热过程热应力的影响

针对大板坯的加热过程,建立铸坯的热弹塑性模型,研究不同装炉温度条件下铸坯热应力分布的变化规律。研究表明:冷装和400℃装炉的铸坯,表面和心部分别受到压应力和拉应力作用,热应力随加热过程的进行逐渐减小;600,800℃热装铸坯入炉后,表面所受拉应力迅速转变成压应力,峰值最高达37 MPa,心部所受压应力迅速转变为拉应力;出炉之前,热装和冷装铸坯内外的热应力都趋于零。     

功率循环下CSP封装结构焊点的寿命预测分析

采用非线性有限元方法，分析了CSP封装形式的焊点在给定功率循环下的应力应变．单一内变量的统一粘塑性Anand本构方程，描述了63Sn37Pb焊料的粘塑性变形行为．考虑封装体内温度梯度的存在，更加真实地模拟芯片实际发热机制，采用间接法将CSP功率循环模拟方法具体分为瞬态热分析和热应力分析两个阶段．热分析得到的温度场分布结果作为热应力分析的栽荷．通过基于以能量为基础的疲劳寿命预测公式预测焊点的失效循环数．对1／8CSP模型作寿命预测，并和简化模型作比较分析．结果表明，两者焊球温度分布和等效应力基本一致，焊球失效循环数相差不起过5％．     

陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析

采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算 .根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况 ,建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型 ,确定了边界条件 ,分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力 .结果表明 :在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力 .根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析 ,得出陶瓷水煤浆喷嘴出口处较大的温度梯度和热应力是导致其出现破损和脱落的主要原因     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成，在锌液的冷却过程中容易出现裂纹，使用寿命短．针对锌液冷却管材料特性和工作环境，利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度-应力耦合分析的三维有限元模型．冷却管的传热特性随温度变化而变化，故采用非线性分析法分析其传热特性．通过计算分析，得到冷却管的热应力分布图及其分布规律，找出冷却管危险截面的位置．研究结果表明：弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大；对于整个弯曲部分，其内壁的等效应力大于外壁的等效应力．最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧；冷却管在工作过程中存在显著的热应力，导致其爆裂失效，为研究冷却管的寿命提供了参考．     

树脂基复合材料固化过程中的温度和热应力场三维瞬态分析

建立了热固性树脂基复合材料固化过程温度和热应力场分析的数学模型,采用有限元方法,进行了三维非稳态数值求解。通过与已有实验结果的比较,验证了数学模型和计算方法的正确性。获得了3234/T300层合板固化过程中内部温度及热应力分布,分析了保温时间、升温速率、铺层设计等对温度、内部热应力的影响。数值计算结果表明:预固化时间越长,层合板内温度梯度越小,热应力峰值越低;升温速率越大,层合板内温度梯度越大,热应力峰值越大;采用对称铺层可降低层合板内部温度梯度和热应力。     

大口径转管高射机枪轻量化关键技术

目的　研究大口径转管高射机枪轻量化技术 .方法　从武器系统角度出发 ,对枪身两种原理方案进行了比较 ,针对该武器系统 ,从枪身和枪架两大部分出发 ,对主要构件进行了分析 .结果　提出了大口径转管高射机枪轻量化的一些关键技术 .结论　研制步兵用转管武器 ,必须对轻量化关键技术进行攻关     

行波管电子枪设计中的热分析

电子枪在工作过程中产生的高温易导致各个组件变形,影响电子枪的各项性能指标和工作寿命,热分析在提高电子枪设计的可靠性和加快研制周期方面起着重要的作用。该文使用ANSYS软件对行波管电子枪进行了热分析和结构分析,比较了电子枪复杂模型和简化模型的温度和热形变计算结果。热分析结果对电子枪的优化设计有参考价值。     

大口径机枪低后坐浮动技术研究

目的　为大口径机枪减小后坐力提供应用技术 .方法　利用理论和试验方法研究浮动自动机的性能 .结果　获得了某机枪连发射击时的位移、后坐力和射击精度数值 .结论　研制的弹簧液压式浮动机实现了机枪的稳定浮动 ,并大幅度减小了后坐力 ,显著提高了射击精度 .     

步兵用大口径转管机枪击发机构的研究

目的　探讨步兵用大口径转管机枪击发机构使用机械击发方式的有关问题 .方法　研究转管武器击发机构的特点和对转管武器击发机构进行模拟试验 .结果　得出转管机枪采用机械击发必须保证枪管 -机心匣的转速在 30 0 r/min以上 .结论　可作为设计转管武器机械击发机构时的参考     

高炮身管高膛压区残余应力的测试

采用内层剥除和腐蚀相结合的方法测定25高炮身管高膛压区残余应力沿壁厚的分布,试验结果表明:在身管内膛表层存在较高的拉应力,对裂纹扩展起促进作用,这是一个不利的因素。     

CFD analysis of sound pressure in tank gun muzzle silencer

The high pressure waves generated due to muzzle blast flow of tank gun during firing is a critical issue to examine. The impulsive noise from the gun has various negative effects such as damage of human bodies, damage of structures, creating an environmental, social problem and also military problems such as exposure of location of troops. This high pressure impulsive sound, generated during the blast flow, was studied and attenuated. An axisymmetric computational domain was constructed by employing Spalart Allmaras turbulence model. Approximately 90% of pressure and 20 dB of sound level are reduced due to the use of the three baffle silencer at the muzzle end of the gun barrel, in comparison with the tank gun without silencer. Also, the sound pressure level at different points in the ambient region shows the same attenuation in 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.     

某些身管武器连发射击过程中膛壁温度分布

本文用高速气流沿半有界平板的湍流做为火炮发射过程中火药燃气流对炮膛的对流換热模型,导出连发射击过程中膛壁温度分布的数学模型。对任何火炮,只要知道其压力曲线和速度曲线,就可求得连发射击过程中膛壁温度分布。为改善武器的使用条件、身管强度设计及发射过程中热損失的分析提供理论根据。文中所用換热模型和数学模型已由53式7.62mm步枪的单发射击实测結果证实是可信的。     

大口径机枪自动机动态模拟

采用某冲锋枪自动机作为模拟加载器的自动机,设计了一套火药型模拟加载试验装置,建立了系统的物理模型和数学模型.通过对某高射机枪计算得出压力-时间曲线与自动机速度-时间曲线,并将计算结果与实际结果作了对比分析,发现模拟仿真结果与实际结果具有良好的一致性,从而首次验证了该模拟加载试验系统能够对大口径机枪的自动机运动进行较为准确的模拟.此外,还对模拟加载器进行了计算,并得出了自动机的运动曲线,结果表明:该装置可以实现连续发射.     

断裂力学在火炮身管上的应用

目的　研究火炮身管的临界裂纹和初始允许裂纹尺寸 .方法　依据断裂力学理论 ,导出了火炮身管的临界裂纹和初始允许裂纹尺寸计算的数学模型 .结果　利用建立的数学模型 ,结合某高炮身管的有关数据 ,计算出了该炮身管的临界裂纹和初始允许裂纹尺寸 .结论　通过理论和实例分析说明了火炮身管在制造过程中控制裂纹产生的重要性     

轮齿结构变化对热应力影响的研究

齿轮传动中,轮齿由于相互作用力大且有相对滑动,因而会产生大量的摩擦热,轮齿间相互接触处由于摩擦引起的高温引起附加热应力,严重影响轮齿间的传动性能、工作可靠性及其使用寿命.为此,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及有限元原理,建立了一重载齿轮箱齿轮三维热应力分析有限元模型,计算得到某环境温度下,处于热平衡状态的齿轮零件热应力图,通过修改轮齿结构,分析并获得了减小齿轮热应力的有效方法.