钨合金微观力学性能研究

钨合金微观性能的测定对钨合金的研究和设计有着极其重要的意义。以往对于微观性能的测试大都采用测量同种成分的单相材料的性能来代替实际复合材料的微观性能,而其结果与实际结果则存在着很大的误差。采用纳米压痕试验的方法,在钨颗粒与基体不分离的情况下测量其微观性能,分析试验结果,解释宏观现象。分析结果表明,在钨合金材料中,基体相并不是弱相,其对强度的贡献应重新认识。     

真空退火态钨合金的动态力学性态及其本构关系

借助于SHPB实验技术,对真空退火态93W材料在应变速率低于5000s~(-1)范围内的动态力学性态进行了实验研究。发现该材料对应变率具有明显可察觉的敏感性,其动态屈服限在所考察的应变率范围内提高了近一倍。温度从—50℃提高到200℃时,动态屈服限(ε=1100s~(1-))降低了约30％。基于塑性变形的位错动力学分析,建立了考虑应变率和温度效应及双相合金特点的动态本构关系,并对其应用可靠性进行了模拟计算分析。     

复合材料损伤分析及其本构关系

通过迭层复合材料板的基体横向裂纹和界面开裂两个常见损伤问题，论述了用微观力学方法，即把含不连续缺陷的弹性体处理为边值问题求解，以及用断裂力学的应变能释放率准则确定损伤萌生和扩的临界条件，最终都可以得到损伤本构关系。     

用拉格朗日实验分析技术研究紫铜材料的动态本构关系

对紫铜材料的拉氏实验结果采用改进的路径线法进行了拉氏分析，得到了各物理量的流场分布，拟合出了本构方程参数，并由此进行了数值模拟，通过与实验的比较，说明了该路径线法的准确性，并检验了由位错动力学了发所推得的本构关系，发现理论与实验一致性很好。     

一种双相合金材料的本构框架

从自洽基本原理出发，引入本征应变，割线模量，弹性对比材料等概念，结合平均场理论方法，提出了普适性双相合金材料的自洽框架，并进而将其用于预秸钨合金材料在单轴拉伸条件下的本构行为，对９３ｗｔ％钨合金所得到的单轴拉伸实验曲线证实，本理论框架具有令人满意的精度和可靠性。     

高炮回转支承5自由度本构关系

某高炮方向和高低回转连接都为钢丝滚道四点式滚球回转支承，构成全炮的一个重要组成部分。点接触的力学特性较为复杂，它对高炮射击精度的影响程度需进行专门的研究。本文以Ｈｅｒｔｚ理论为依据，导出了回转支承的变形－载荷关系，并从静力角度出发估算了该炮射击振动中由回转支承变形引起的分量。     

穿甲弹用新型钨合金材料的研究

试验采用粉末冶金的方法,用合金钢粉的包覆粉作为主要粘结相,设计制备了新型穿甲弹战斗部用钨合金材料。对该合金进行了微观组织分析和力学性能检测。结果表明:室温抗拉强度为790 MPa,延伸率为9.0%,满足了作为穿甲弹战斗部材料基本的力学性能要求;在应变为0.32、应变率为3 600 s-1的条件下,合金在最大剪应力方向上出现了剪切带的特征。     

炮弹弹体材料本构关系数据曲线拟合研究

论述了进行刚-粘塑性有限元分析的材料本构关系数据拟合研究,提出采用判别式进行自动确定最佳拟合次数的编程方法,较大地提高了数据拟合的精度,计算结果应用在炮弹弹体材料本构关系数据曲线的拟合上获得成功。     

基于纳米压痕方式测定PBX的弹性模量

介绍了纳米压痕方式测定塑料粘结炸药弹性模量的理论和实验方法。选取以HMX的为基的模压塑料粘结炸药(PBX)的柱形(Φ20 mm×4 mm)样品,在其表面进行4×4(间距为10μm)点阵压痕实验,测定出该炸药在16个不同位置的弹性模量值。实验表明该型PBX模量值随着压入深度以及压痕位置发生变化。在压入深度为270~750 nm之间的模量测定值较高,而在压入深度超过750 nm后,模量值趋于稳定,测定值为6 GPa,接近于传统方法的测量值。     

广义本构关系与智能新材料和智能结构

就２１世纪反面临的高科技难题之一－新智能材料和智能结构进行讨论,指出提出问题的背景、难点,解决途径和意义。     

双基推进剂装药表面应变测量方法的研究

为了研究直接粘贴应变片对推进剂装药表面应变测量的影响,通过试验研究了某双基推进剂的松弛和蠕变行为,分别获得了推进剂的应力松弛模量和蠕变应变.在获得应力松弛模量的基础上,运用有限元方法分析了应变片对测量推进剂试样表面应变在蠕变情况下的影响,并与文献中的试验数据进行了对比分析.研究表明,在短时间内应变片的测量结果有一定的精度,该研究可为接触测量方法产生误差机理及量值提供参考,并为数值计算的准确性提供试验依据.     

梯度法在导弹最优制导律仿真中的应用

建立了空空导弹攻击目标的最优制导模型，并推导出梯度投影法求解终时不定、有约束的导弹最优制导规律．对三种不同的拦截情况，进行了仿真，结果证明梯度投影法数值求解导弹最优制导律是可行的。     

某型铝合金抗弹效应数值仿真研究

高强度铝合金材料由于其独特的防护性能,已作为结构材料应用于轻型装甲车辆。在实验研究的基础上,利用有限元方法模拟分析了弹头侵彻靶板的物理过程。通过选择合适的材料模型和算法,直观地演示了整个穿甲过程中各参量的变化,较好地实现了某型铝合金抗弹效应的三维数值模拟。实验与仿真结果表明：两者在侵彻过程中的宏观物理图像及力学特征上相当接近。这种铝合金材料能有效地抗枪弹等动能弹的打击。     

基于概率法与有限元法的火炮方向机齿轮传动误差分析

系统分析了火炮方向机齿轮传动过程中产生的静态传动误差和动态传动误差因素。考虑到误差的随机性,采用概率法分析了齿轮传动的静态传动误差;考虑到齿轮时变啮合扭转刚度对动态传动误差的影响,采用有限元方法分析了齿轮传动的动态传动误差。基于以上提出的计算方法,推导了齿轮传动误差的计算公式,通过实例验证了计算公式的可行性和正确性,得到了方向机在不同载荷下动态传动误差曲线,可为研究火炮方向机对调炮精度的影响提供参考。     

基于有限元的某多管火箭炮模态分析

为掌握某多管火箭炮的发射动力学特性,文中利用CAD软件Pro/E建立某多管火箭炮的简化实体模型,然后将其导入ANSYS有限元软件建立有限元模型并计算,得到了详细的模态固有频率和振型,为某多管火箭炮的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供了依据。     

有限元法在特殊结构稳定性分析中应用

对特殊机械结构的稳定性进行了理论描述，并用有限元法分析了某型号产品壳体(长薄壁圆筒结构)分别在不同内外压力作用下和轴向压力作用下的结构屈曲稳定性问题，求出了失稳特征值λi和临界失稳载荷Pδ，并同试验结果进行了对比。最后，给出了关于此类相关结构的分析结论，为今后的设计和试验提供了理论基础和计算依据。     

弹丸传输臂结构与控制的综合设计方法

探讨某自行火炮弹药自动装填系统中弹丸传输臂的结构与控制的综合设计方法。根据弹丸传输臂的工作原理,建立弹丸传输臂的受控动力学方程,运用优化算法设计PID控制器的增益,计算弹丸传输臂在不同目标角度下的动力学响应,评价弹丸的定位精度。为获得一个较轻且不发生大的振动的弹丸传输臂,运用有限元法建立传输臂的弹性动力学方程,求解不同截面尺寸下的机械臂弹性动力响应,评价传输臂的弹性振动,获得合理的截面尺寸。所提出的结构与控制综合设计方法,对于提高弹丸传输臂的设计质量和一次设计成功率具有积极的意义。     

基于有限单元法的减速器箱体受力分析

减速器是重型装备传动装置中的主要部件,而减速器的箱体是齿轮系统的承载体,承受较大的负荷并产生一定的应力。箱体由于强度不足会出现裂纹,从而导致失效,因此如何在不大幅度增加重量的情况下提高箱体的刚度就显得非常重要。由于箱体的形状及受力都十分复杂,用传统的理论解析方法进行力学分析非常困难,针对该问题,采用有限元方法对箱体进行了分析。根据分析结果,找出箱体设计的薄弱环节,为减速器箱体的优化分析提供了依据。     

发射器座板强度的有限元分析

文中通过采用有限单元法．对某发射器座板进行强度分析和强度计算．以找出整个座板的结构应力和变形分布规律．为合理布置筋板和减轻座板重量提供理论依据。     

复合材料身管热-结构耦合分析与优化

以纤维增强复合材料身管为研究对象,采用有限元方法,建立复合材料身管热-结构耦合分析模型并进行了求解;基于有限元分析模型和优化方法,建立了以复合材料身管质量最轻为优化目标、复合材料身管结构刚强度为约束的优化模型,对各层材料厚度和复合材料缠绕角进行了优化设计,优化方法采用多岛遗传算法和序列二次规划相结合的综合优化策略.优化算例表明,在满足身管强度和刚度要求的条件下,优化得到的复合材料身管设计方案,质量指标得到了很好的改善.