筒形件正旋时工艺参数对残余应力分布的影响

筒形件强旋时，由于不均匀的塑性变形，旋压件内产生残余应力。残余应力的大小及其分布规律对旋压件的使用有重要影响。用弹塑性有限元法对旋压件内残余应力进行预测，求得了减薄率、进给比、旋轮工作角、毛坯壁厚、材料性能等对残余应力分布的影响；并将有限元计算结果与实测结果进行了比较。     

重型火箭发动机机架大口径支撑杆成形工艺试验

为保证重型火箭发动机机架大口径支撑杆零件的尺寸精度及控制零件减薄率,对其成形进行工艺仿真和研究.采取回程旋压的方式对管子进行缩口,利用ABAQUS对收口旋压时不同进给量的影响进行模拟.采用DC-1600CNC旋压设备结合自主设计的旋轮及加紧装置进行工艺试验,并通过试验优化旋压转速、旋压道次及单道次下压量等工艺参数.结果表明:该方法能成功得到合格零件,保证零件施压角度偏差为-1°,对称度偏差为0.3 mm,壁厚范围控制在7.3～7.6 mm,同时旋压区未出现明显的褶皱.     

超薄壁回转件旋压后外径在机测量方法研究

为准确测量超薄壁回转件旋压后的外径尺寸，提出了一种基于重构横截面轮廓曲线的等效外径在机测量方法。该方法利用周向均布的3套线激光位移传感器与旋轮架的轴向移动模块，获得回转件任意轴向位置横截面的外轮廓数据；通过对3套传感器所获截面数据的坐标变换及数据匹配，实现截面完整轮廓数据的精确拼接,并以离散数据点的保形曲线重构方法重构截面外轮廓曲线，利用同一闭合曲线各变形状态的长度不变性，得到了截面等效外径；分别以芯轴及薄壁回转件开展了外径检测实验。实验结果表明：所提方法可准确测量超薄壁回转件外径，其精度为0.019 mm.     

基于热加工图的深盲孔筒体热冲压工艺优化

针对厚壁、深盲孔筒体传统生产过程壁厚差较大造成材料利用率较低、生产成本高等问题,以降低承载载荷,减小壁厚差为目标,通过热加工图及有限元数值模拟对热冲压工艺进行优化.开展热模拟试验获取50SiMnVB真应力-应变曲线,建立热加工图,确定工艺参数选择范围;有限元数值模拟,以冲头速度、始锻温度、摩擦因数为参变量,以最小成形力为目标,进一步对工艺参数优化,进行验证.结果表明:冲头速度为50 mm/s、始锻温度为1150℃、摩擦因数为0.3是最佳工艺参数;用该工艺参数制备的20件构件壁厚差均小于1 mm,证明优化工艺有效降低成形载荷、减少壁厚差、提高利用率.     

非对称四通件整体成形技术

针对非对称四通件传统加工过程存在的问题,提出整体成形试验方案,串联集成"充液拉深-缩口-液压胀形-翻孔"等系列工艺,以形位尺寸及壁厚减薄率为约束指标,针对成形难度最大的拉深,分别分析了液室压力、拉深比、压边力等对成形的影响.经过试验表明,压边力为50T时,可成形良好的深筒形件,并通过设计"胀形+翻孔"组合工艺,实现非对...     

影响可膨胀石墨爆炸膨化的因素探讨

为研究影响可膨胀石墨爆炸膨化的影响因素,通过测定膨化率以及发烟剂对8mm波衰减值,分析了弹壳材料与壁厚、炸药及可燃剂含量、装药密度、混药工艺、插层物质以及分散方式对膨化效果及对8mm波衰减效果的影响,根据测试结果,优化发烟弹与可膨胀石墨的设计参数.     

变壁厚筒形构件辊挤成形过程数值模拟

为解决变壁厚筒体构件制造过程材料利用率低、机加工时长等问题,提出一种辊挤成形工艺。该工艺通过3个被动旋转辊轮的辊压作用实现坯料的塑性变形。借助Deform-3D软件建立变壁厚筒形构件辊挤成形热力耦合刚黏塑性有限元模型,对辊挤过程进行数值模拟,获得了辊挤过程中载荷-行程曲线、等效应力与应变场以及温度场的分布规律。研究了工艺参数对成形构件变形均匀性的影响。结果表明:工件变形的不均匀性随着辊挤速度和摩擦因数的增大而增大,随变形温度的升高而减小。     

排气管内高压成形建模关键技术及其工艺参数研究

采用有限元模拟和试验相结合是研究排气管内高压成形的重要手段。在解决关键技术的基础上基于ABAQUS有限元建立排气管三维有限元模型,并通过试验结果和模拟结果进行对比验证该模型的可靠性。结果表明:随着内压力、摩擦因数、整形压力、弹性模量以及加工硬化指数的增大,排气管件壁厚减薄增加;随着轴向进给量,以及各向异性指数的不断增加,内高压成形排气管件减薄率逐渐变小;采用正交试验方法最优因素水平组合μ为0.1,L为10 mm,P为100 MPa。     

药型罩网格数量对数值模拟精度的影响

为研究药型罩壁厚网格数量对某大口径破甲战斗部数值模拟可信度的影响,应用非线性动力学有限元软 件AUTODYN,对口径为140 mm 的单锥罩射流形成及侵彻1 000 mm 厚钢靶的过程进行数值模拟,并开展静破甲试 验。通过将药型罩壁厚的网格数划分为5 种方案分别计算,考察网格数对单锥罩射流形成及侵彻的影响规律。结果 表明：网格数量较少时,射流提前断裂,侵彻深度较低,且与试验差距较大;当药型罩壁厚的网格划分数为n=6、7 时,与试验结果最吻合。     

基于有限元分析TC4筋包超塑成形工艺优化

在Abaqus/Standard平台建立TC4钛合金飞机壁板典型筋包结构超塑成形的三维有限元模型,探究表面缩沟和圆角破裂机理.结果表明:产生缩沟的主要原因为止焊剂涂覆范围偏小,尤其偏小2 mm以上时;圆角破裂的主要原因为圆角半径过小,最佳圆角半径与板料壁厚及理想减薄率相关,分析得到最佳圆角半径-壁厚预测方程.通过对TC4钛合金飞机壁板筋包超塑成形工艺优化,成功避免了缩沟和破裂的产生.     

筒形件旋压力Thamasett算法参数修正及仿真

通过对不同材料筒形件的大量旋压工艺实验,利用电测法对其旋压力进行求取,并与Thamasett算法对旋压力的计算结果进行对比,发现旋轮的径向、轴向和切向旋压力计算的偏差规律,修正了该算法的参数,使该算法的计算结果克服了由于忽略旋轮前金属堆积而造成的较大误差。以修正参数后的算法为基础,利用hypermesh和ansys建立模型进行仿真实验,其旋轮所受旋压力的仿真结果与工艺实验电测法所测得的结果基本一致。该仿真所求得的旋轮旋压力误差在8%以内,较Thamasett算法求得的旋压力最大15%以上的误差有明显改善。     

药型罩结构参数对整体式MEFP成型的影响

为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力,采用LS-DYNA仿真软件,模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构,并对其进行了试验验证。结果表明:药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上,随着药形罩曲率半径的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加,中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小,弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15mm厚45#钢靶,与数值模拟结果吻合较好。     

高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器动力学特性研究

为探究筒型电磁阻尼器在高冲击环境下的制动效果,开展了高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器的动力学特性研究。基于ANSYS Maxwell电磁学有限元软件建立筒型电磁阻尼器二维数值仿真模型;通过对数值模型进行计算,获得筒型电磁阻尼器在冲击载荷作用下的阻尼输出特性和动力学特性,研究分析了内筒和外筒电磁阻尼力的分布特点;重点探究了导磁筒厚度、导电筒厚度、气隙宽度以及磁靴厚度等参数对动力学特性的影响。研究结果表明:双筒型电磁阻尼器的阻尼力主要由内外导电筒提供,外导电筒占据主导部分;内外导磁筒厚度在一定范围内不会对阻尼力产生影响。     

边界形状对4股燃气射流扩展稳定性影响的数值模拟

为研究提高整装式液体发射药火炮燃烧稳定性的方法,从充液室结构出发,分析了冷态条件下边界形状对4股燃气射流扩展稳定性的影响。采用高速数字摄像系统,记录了4股燃气射流在5级圆柱渐扩型观察室中扩展过程。在此基础上,建立了气体与液体相互作用的三维非稳态数理模型,模拟了4股燃气射流在5级圆柱渐扩型、圆锥型和圆柱型观察室中扩展过程,获得了射流场三维两相分布图、压力和温度分布图。研究结果表明：4股燃气射流在5级圆柱渐扩型观察室中轴向位移的模拟值与实验结果较吻合;圆柱渐扩型和圆锥型观察室都可以增强燃气射流的径向扩展,有效抑制Taylor空腔与Helmholtz不稳定效应的正反馈机制;圆柱渐扩型由于台阶逐渐诱导作用,近喷孔处温度场无剧烈脉动,射流扩展更加稳定。     

推力和阻力作用下柔性自旋飞行器稳定性分析

针对柔性自旋飞行器动力学问题,开展了在推力和阻力作用下动力稳定性研究。柔性自旋飞行器简化为非均匀、自由-自由的Timoshenko回转梁模型,基于转子动力学理论和有限元方法,考虑陀螺效应,在瞬态坐标系下建立了推力和阻力作用柔性自旋飞行器的横向振动方程。在平均轴系和瞬态坐标系下分别从自旋转速、推力和阻力3个方面,分析了自旋飞行器动力稳定性和横向振动响应效应。研究结果表明：在瞬态坐标系下,阻力能够提高自旋飞行器稳定性,自旋转速不改变失稳区域;与之相反,在平均轴系下,阻力能够降低自旋飞行器稳定性,使临界推力和临界转速减小;自旋转速能够增大失稳区域,使静态失稳变为动态失稳;转动惯量和剪切效应能降低系统稳定性,相比于转动惯量,剪切效应影响更大,特别是对2阶频率影响。     

弹鼓供弹装置的驱动及传动交接分析

为提高火炮的供弹能力,对弹鼓供弹的驱动特性及其传动交接特性进行研究。在借鉴现有国内外供弹系 统的基础上,以某外鼓驱动供弹装置为对象,建立弹鼓供弹模型。进行转动惯量的计算,根据设计的运动规律计算 启动弹鼓所需的驱动力矩,在理论分析的基础上,对弹鼓模型进行仿真分析,选取其中的 5 发弹做了交接特性研究。 仿真结果表明,该研究可为相关设计提供参考依据。     

双模毁伤元EFP和JPC结构匹配研究

运用LS-DYNA仿真软件研究了弧锥结合罩的结构参数对双模毁伤元EFP和JPC形成的影响规律.通过改变弧锥结合罩的锥角、圆弧曲率半径和药型罩壁厚,对比分析形成的毁伤元性能规律,得出药型罩结构参数对EFP和JPC长度、长径比、速度等成型参数的影响规律.结果表明:弧锥结合罩的圆弧曲率半径、锥角和壁厚存在最优值,锥角在140...     

树脂结合剂超硬磨料砂轮磨削稳定性试验研究

针对树脂结合剂超硬磨具在应用方面普遍存在的磨削性能稳定性差等工程技术问题,选取不同树脂原材料、树脂置空时间、磨料层径向位置3个关键因素作为研究对象,开展了树脂金刚石砂轮平面磨削硬质合金试验。结果表明：酚醛树脂原材料对砂轮磨削性能有较大影响,普通型树脂不适于硬质合金磨削、耐热型树脂适于大切深磨削、增韧型树脂适于小切深精密磨削;树脂置空时间对砂轮磨削性能有一定影响,随着树脂置空时间延长,磨削比缓慢下降;砂轮磨料层径向位置对磨削性能影响较特殊,当磨料层在1.0 mm以上时磨削比变化不大,当磨料层在1.0 mm以下时磨削比出现明显下降。树脂超硬磨料砂轮制成工艺及磨削应用技术的细化有利于改善砂轮磨削性能的稳定。     

随动推力作用下柔性自旋飞行器横向振动响应及失稳分析

针对柔性自旋飞行器动力学问题,考虑结构自身旋转作用,建立计入陀螺力矩及随动推力影响的运动方程,研究系统的动力学响应问题。将柔性自旋飞行器简化为非均匀转子结构,采用剪切变形对轴向位移有影响的Timoshenko梁模型,计入了陀螺力矩及随动推力的影响,基于有限元方法建立了运动方程,分析了质量偏心力作用下转速和推力对系统动力响应的影响以及结构失稳的情况。分析结果表明：随动推力的增加会减小系统的刚度和临界转速;激振频率等于系统临界转速频率时系统发生共振;推力达到或超过临界推力将导致系统失稳;转速的增加会降低系统的临界推力值;结构的非均匀性对系统的临界转速和临界推力造成很大影响。