轻质梯度复合炮管的制造技术

世界专利W02005106377公布了一种制造轻质耐磨损耐烧蚀炮管的制造技术。这种炮管从内膛到外壁都采用非常规方法制造，该方法将难熔金属合金（如Cr-50％Ta，质量分数）或陶瓷基复合材料（如SiC纤维增强SiC）内衬层与金属基复合材料、Ti合金或其它合适的轻质高强度金属或合金外管结合在一起。从炮管内膛衬里到外层的成分呈梯度变化。该专利还公布了在预制炮管内侧通过沉积难熔金属内衬层从而提高其耐磨损和耐烧蚀性能的工艺。     

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<正>轻质梯度复合炮管的制造技术世界专利WO2005106377公布了一种制造轻质耐磨损耐烧蚀炮管的制造技术。这种炮管从内膛到外壁都采用非常规方法制     

利用卧式纤维缠绕机进行气瓶纵向缠绕试验

为解决纤维复合材料气瓶缠绕的问题,在卧式缠绕机上对气瓶纵向缠绕进行试验。根据纤维导向装置结 构设计,对缠绕运动方式的特点进行分析,建立纵向缠绕数学模型,计算出纤维缠绕角,通过NC 程序编程,实现 了卧式纤维缠绕设备在纵向缠绕时的自动化运动。试验结果表明：芯模上的纤维紧密排列不松散,符合CNG 气瓶缠 绕的精度要求,满足纤维复合材料气瓶缠绕的使用要求,验证了利用卧式纤维缠绕机进行纵向缠绕的可行性。     

大口径炮管的复合材料接管

美军正在研制的75毫米炮炮管原来安装炮口制退器的部位加装全金属的接管以提高初速,但因炮管本身重量增加造成炮口下垂和弹着散布较大。美国陆军材料与力学研究中心鑑于在相同重量的情况下,石墨纤维增强环氧树     

低成本制造大型空间结构石墨环氧柱形部件

本文叙述了用于大型空间平台结构的石墨环氧柱形部件的制造程序。未浸树脂的干纤维缠绕在 LMSC 立式缠绕机的锥形铝芯轴上,树脂加注在芯轴和外套筒之间。当端部联接件整体地缠绕时,在铝芯轴上固化的管子会引起热膨胀问题,为了把此问题减低到最小,缠绕和树脂加注均在高温下进行。     

冷、温旋转锻造炮管的研究

近年来,旋转锻造工艺的发展,使大口径炮管和枪管的生产面貌大为改观。这种制造方法与普通制造工艺相比,可显著节省贵重金属材料和能源,并降低生产成本。美国华特弗利特兵工厂已安装了用于锻造炮管的数控大型GFM旋转锻造机(SHP55)。这台锻机可热锻和冷锻空心管件或轴类件,坯料最大直径可达550毫米,最小孔径65毫米,管件最长达10米。从制造成     

含钢内衬增强纤维缠绕筒横向抗冲击性能研究

以两种φ120 mm含钢内衬增强纤维缠绕筒为研究对象(一种为纯玻璃纤维缠绕筒,另一种为玻、碳纤维混合缠绕筒),进行落锤冲击试验、三点弯曲试验和悬臂弯曲试验,研究这两种含钢内衬的不同纤维缠绕筒在横向低速冲击下的抗冲击性能。对比试验表明,玻、碳混合缠绕筒的整体刚度比纯玻璃纤维缠绕筒高。悬臂弯曲试验中纯玻璃纤维缠绕筒和玻、碳混合缠绕筒的钢内衬主应力随载荷的变化率分别为64.39 MPa/kN和79.77 MPa/kN,表明玻、碳混合缠绕筒的钢内衬对外载荷更为敏感,钢内衬的抗冲击能力下降。     

国外炮管疲劳及其研究方法(下)

三、炮管疲劳的断裂力学研究在炮管疲劳研究中,应用断裂力学具有特别重要的意义,这是因为断裂力学是研究材料裂纹的一门科学,而高强度炮管客观地存在裂纹,并在射击应力作用下裂纹不断扩展。现在许多国家的炮管研究者都将断裂力学应用于炮管疲劳的研究,取得了显著的成效。     

碳/环氧复合材料机头罩的制造

丝缠绕是一种增强塑料工艺。它采用一股浸渍树脂的连续纤维,在控制张力的情况下,缠绕在预先确定几何关系的旋转心轴上。由于缠绕法是一种生产效率高而又经济的复合材料加工技术,因此,已广泛地用于制造园柱体、压力容器、增强塑料园锥体等。过去几年,这种技术也用于缠绕复合材料的扭曲的涡轮叶片及直升飞机的主旋翼叶片。可以相信,未来越来越多的复合材料制品将采用丝缠绕技术。过去,常把连续增强     

复合材料炮管技术研究概况

概述复合材料炮管的开发研究背景,介绍几种典型复合材料炮管技术,重点讨论钢内衬、陶瓷内衬、高熔点金属内衬复合材料炮管的工艺技术,并展望复合材料炮管技术的应用前景。     

国外炮管疲劳及其研究方法(上)

现代火炮身管要求承受高膛压、高初速、远射程和减轻重量等战术技术性能,随之而来炮管烧蚀磨损和疲劳问题十分突出。炮管烧蚀磨损已经过几十年的广泛研究,取得了一些突破。近十多年来对炮管疲劳的研究格外受到重视,在防止炮管使用中发生疲劳破坏方面也取     

基于网络理论的固伴火箭发动机纤维缠绕壳体优化设计

基于网络理论按爆破压强设计的纤维缠绕壳体基本方程,在结构、工艺等约束条件下,选取不同纤维材料,以壳体质量为目标,利用线性多步法和复合形法,优化设计纵向层平面缠绕、圆筒部分在环向缠绕的固体发动机纤维壳体的材料密度、纤维拉伸强度、缠绕角和极孔半径,并给出算例。计算表明,比强度是影响纤维壳体质量的最重要因素。     

纤维复合材料缠绕导向装置结构设计与受力分析

为满足复合材料纤维缠绕的要求,对纤维缠绕机的纤维导向装置进行结构设计及受力分析。通过对纵横 向运动机构、旋转装置机构和分线机构的设计,利用solidworks 进行3 维建模,将设计出的纤维导向装置各零件进 行装配,调节各零部件尺寸,实现缠绕功能,利用simulation 对装置中受力较大零件的3 维模型进行受力分析,并 通过缠绕设备进行气瓶缠绕验证。实验结果表明,各部件均能满足设备使用要求。     

美军对弹丸与炮管相互作用的研究概况

弹丸(主要是弹带)与炮管膛面的相互作用是引起炮管磨损烧蚀的重要原因之一。因此,国外在研究炮管磨损烧蚀的热、机械和化学过程时,也对弹丸与炮管膛面相互作用的机理作了不少研究工作,以便减小弹带的嵌入压力和弹带材料与膛面的相互作用。本文简要叙述美国的一些研究情况,包括弹带的摩擦和磨损特性,炮口磨损的特点与机理,黄铜(90％     

基于三维梁理论的电磁轨道炮复合身管抗弯性能分析

基于复合材料的三维厚壁梁理论,考虑梁的三维应变、挠曲等效应,建立了圆形电磁轨道炮身管纤维缠绕复合外壳的等效抗弯刚度计算模型。采用组合梁的等效抗弯刚度计算法,对纤维缠绕的轨道炮身管的整体抗弯刚度进行了分析,并与层合板理论法、有限元法做了对比。结果显示,3种计算方法在缠绕角度较大时,计算结果一致性较好。分析了纤维缠绕角度的变化、不同径向位置的碳纤维缠绕角度变化以及不同内膛绝缘材料对身管轴向抗弯刚度的影响。研究结果表明：身管的轴向抗弯刚度在缠绕角度较小时,随着缠绕角度的增大,呈明显的下降趋势,并且其受内层碳纤维的缠绕角度影响要比外层碳纤维的要大;高密度、高弹性模量的内膛绝缘材料并不一定就能提高身管的轴向抗弯刚度。     

纤维缠绕超高压容器承载特性研究

为分析传统材料超高压压力容器笨重的缺陷,提出纤维缠绕超高压前混合磨料罐的设计方式。通过网格理论设计方法分析筒身段和封头段纤维铺层力学特性,计算出磨料罐筒身段及封头段缠绕纤维厚度及缠绕角。通过solidworks软件建立磨料罐三维模型,运用ANSYS软件对纤维缠绕超高压前混合磨料罐的有限元进行分析,分析其纤维铺层的主要应力、应变情况。优化磨料罐上罐口结构,并与传统结构磨料罐的结果进行对比分析。结果表明:相比于传统合金钢制成的超高压磨料罐,纤维缠绕超高压前混合磨料罐的质量减轻一半以上,提升了前混合磨料射流装置的便携性;优化上罐口结构后,纤维铺层的应力、应变数值变化更加稳定。     

径向锻造厚壁炮管

近年来,国外对炮管少、无切削成形工艺作了大量研究工作,尤以美国取得的成效最为显著。经研究现已初见成效的炮管成形的儿种主要方法有:温冶挤压炮管和膛线、静液挤压     

弹炮耦合问题的理论模型

用基于Kane方程Huston方法建立了较为完善的研究弹丸与炮管耦合问题的动力学模型.模型中将炮管处理为运动支撑上的悬臂梁,取其前N阶正则模态计算炮管各断面中心的变形和转角.弹丸处理为刚体,弹带中心沿炮管轴线平移和绕炮管轴线转动.弹丸可有偏心,其转动和平动的关系由膛线缠角确定.弹底和膛内除作用有火药气体压力外,弹丸和炮管间还作用有摩擦力和摩擦力矩.利用该模型,可以更精确地分析弹丸发射过程.     

炮管自紧加压时的弹塑性断裂力学分析

本文根据塑性力学增量理论,用非线性有限元法,计算了炮管弹塑性断裂力学参量J积分,通过实验测定的炮管用钢的J_R阻力曲线,按照弹塑性断裂力学J积分准则,分析了炮管在自紧加压时裂纹的启裂和失稳扩展规律,确定了炮管在自紧时初始裂纹尺寸和自紧度的关系。本文的研究对石油化工用高压圆筒容器和管道自增强时的安全分析也是适用的。     

基于ADAMS软件的弹炮耦合问题研究

用ADAMS软件建立了弹炮耦合动力学模型，在此模型基础上，研究了发射时计及弹丸作用的炮管后坐和炮管对支撑的作用。计算结果表明，与不计弹丸作用时的炮管后坐及对支撑的作用有显著差异。