薄壁球壳真空吸附装夹变形力学分析与控制

针对标准铝合金薄壁球壳零件的装夹变形问题,建立球壳变形的数学理论模型以及有限元仿真模型,实现了薄壁球壳真空吸附装夹状态的理论分析与仿真优化。明确了真空负压与装夹位置对球壳变形的影响;基于球壳与吸具之间的装夹位置关系,完成了吸具主要尺寸参数的优化设计。优化后吸具样件的测量结果表明,通过控制真空负压以及改变装夹接触位置,可以有效减小球壳的装夹变形,进而提高其加工的尺寸精度。     

拉压异性材料厚壁圆筒和厚壁球壳极限载荷分析

利用库仑屈服准则,研究了拉压异性材料厚壁圆筒和厚壁球壳的弹性极限载荷和塑性极限载荷,得出了新的结果和重要的结论。计算结果表明,考虑了材料的拉压异性之后,厚壁圆筒和厚壁球壳的极限载荷均有明显提高。     

柱胞夹芯复合材料承载/减振性能研究

设计一种以薄壁球壳作为复合材料芯子的柱胞夹芯复合材料,研究其结构承载能力和阻尼减振性能一体化的特性。进行2×2柱胞排列的柱胞夹芯复合材料准静载压缩实验和3×7柱胞排列的振动测试实验,并通过有限元模拟静载压缩实验和模态分析。结果表明:随着球壳直径的增大,发生翻转和非对称屈曲所需要的临界位移增大;压缩相同的位移,直径小的球壳压缩荷载大,不锈钢薄壁椭球壳最大应力较高,较紫铜易于屈服,其振动频率较高,结构承载能力强,阻尼减振能力强于紫铜。随着球壳壁厚的增加,承载能力逐渐增强,阻尼比呈先增后减的趋势,以直径较大的球壳为芯子的柱胞夹芯复合材料阻尼减振性能高于小直径球壳。     

钛合金薄壁管壳切削加工的热处理工艺

针对钛合金薄壁管壳工件加工时和加工后变形,而查不到解决方法的文献的情况,经反复试验,总结出一套热处理工艺。粗加工和半精加工之后进行高温热处理,消除应力以利于下道工序加工;精加工后进行低温循环冲击热处理,以稳定完工尺寸公差;并且从半精加工开始采用真空热处理,以防工件表面氧化。实践表明:工艺加工方法消除零件加工变形,稳定加工尺寸,使管壳工件合格率达到96%以上,达到了保证工件尺寸精度及形位公差的目的。     

热弹性环境下HMX基PBX厚壁结构件失效破坏分析

针对高聚物粘结炸药(PBX)厚壁球结构件引入稳态温度场,并展开了热弹性变形分析,讨论了热应力作用下构件的失效破坏状况。采用包括最大拉应力准则、von-Mises准则、Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则等强度准则来分析了厚壁球结构件的承受温差能力与最先破坏点位置,并通过无量纲分析分离出与结构形状尺寸相关的参数因子,从而获得PBX普通结构件的承受温差能力规律。结果表明:Drucker-Prager准则能够较为准确描述PBX厚壁球结构件的失效破坏状况;PBX结构件失效破坏状况与材料特性、结构尺寸等因素相关,提高材料抗拉强度和降低材料弹性模量、优化结构尺寸及形状能提高其承受温差能力。室温下,PBX结构件承受温差能力可以认为由拉伸破坏应变决定,提高PBX炸药的拉伸破坏应变,可以提高其承受温差能力。比较了热环境下三种PBX炸药PBX-A、PBX-E和PBX-C相同结构件下的材料性能,PBX-A的承受温差能力是PBX-C的5.6倍,PBX-E的承受温差能力是PBX-C的4.4倍。     

航天器变形高精度测量技术

随着航天器在轨对地测量精度的不断提高,其自身的尺寸精度、尺寸稳定度也要维持较高的水平。由于航天器工作在高低温交变的热环境中,会引起自身尺寸的微小变化,导致航天器对地测量精度降低。基于二维PSD的高精度测量技术,研究航天器微变形测量问题。阐述该技术在航天器微变形高精度测量的基本方案及工程可行性。     

薄板坯表面变形实验分析

对连铸薄板坯的坯壳表面变形的物理模拟实验方法进行了分析,提出一种"铜裹铅双金属"新实验方案,并对坯壳表面弯曲变形进行了分析.     

冷精锻工艺设计

图2表示了坯料缺陷对锻件品质的影响. 为了消除原材料在切断时的塌角和倾斜缺陷所造成的影响,提高反挤压件成形部位尺寸精度,对成形工艺的成形加工工序安排如图3表示.第1道镦粗工序,确保坯料的外径大小和端面的平行度,但可允许左右塌角残留.由于这种塌角残留会导致反挤压成形件杯形部位的成形精度恶化.为了解决此问题,采用第2镦粗工序,在冲头与凹模的作用下成形一浅孔,使之为下道反挤压成形工序时挤压冲头的定位与导向.     

柱形测压铜柱的静态特性分析

为了提高铜柱测压的精度,对广泛应用于兵器膛压测量的柱形铜柱静态变形规律进行了研究。在合理假设基础上建立了柱形铜柱静态变形的数学模型,并根据大量的铜柱静态校准数据对模型参数进行了估计。根据此模型进行的仿真计算结果与实验数据能很好地吻合,具有对不同规格铜柱的广泛适用性,能可靠地估算铜柱的静态变形规律。依据该数学模型,对铜柱测压灵敏度随变形量变化的规律和加工尺寸偏差对测压精度的影响两方面进行了计算和分析。结果表明：当铜柱压后高度为原始高度的73%时,铜柱的测压灵敏度最高;铜柱及工作活塞的几何尺寸误差是影响测量不确定度的主要因素,通过提高铜柱的加工精度可以明显提高铜柱测压精度。     

基于蛙跳式坐标变换原理的火炮零部件变形量测量技术

针对火炮零部件变形量进行测量时存在着结构复杂、几何尺寸范围大等特点,基于蛙跳式坐标变换原理、柔性三坐标测量原理、移动式测量基座技术和计算机实时控制与数据处理技术,提出了一种用于火炮零部件变形量测量的方法,并研制了测量系统．还建立了相应的数学模型,通过实际测量对测量系统的精度进行了验证．测量结果表明,测量系统精度能够满足火炮零部件变形量的测量精度要求,该测量方法是切实可行的．     

控制长轴热处理后长度变化的工艺措施

<正> 人们往往重视淬硬长轴的弯曲变形而忽略其长度变化。但是当长轴上某些定位尺寸要求严格时,则可能由于热处理后定位尺寸的变形超差而导致装配精度降低甚至报废。 对2042精密淬硬长轴(见下图)的调查表明,应控制的定位尺寸664±0.3处在热处理后尺寸变化在+0.1～-5毫米之间。由于分散度大,不能由机加工预留余量来解决。因而,如何使尺寸变化分散度控制在一个小的范围内是十分必要的。     

基于ALE方法的弹性圆柱壳入水时的流固耦合模拟

为了获得头型及材料弹性对圆柱壳入水过程中头部变形、压力分布、入水空泡形态及入水运动状态的影响,采用ALE方法,基于有限元软件ANSYS\LS-DYNA,对平头、120°锥角、90°锥角弹性圆柱壳的入水过程进行了数值模拟,对平头弹性圆柱实体和平头刚性圆柱壳进行计算,并对模拟结果进行对比。结果表明:入水过程中空泡直径随着锥角的增大而增大,锥角越大,圆柱壳上表面的变形越大,最大变形出现的时间越早:平头弹性圆柱壳在0.1 ms时出现最大变形0.84 mm,120°锥角弹性圆柱壳在0.3 ms时出现最大变形0.54 mm,90°锥角弹性圆柱壳在0.5 ms时出现最大变形0.43 mm; 下表面受到的压力越大,圆柱壳的速度衰减越快; 平头圆柱壳下表面的变形与振动频率大于上表面; 上表面的变形是由惯性引起的,下表面的变形是由流体冲击力引起的。     

火工品管壳内径尺寸检测方法研究

研究一种用于检测火工品管壳内径尺寸的方法.采用光学反射原理,根据光学系统在被测管壳内孔中形成的直接像和反射像的位置关系,通过CCD像机的扫描输出信号,用计算机实现内径尺寸的检测.详细介绍了该方法的检测原理和实施途径.实验结果表明,该方法能够有效地实现在被测长度范围内,对管壳内径尺寸的检测要求,精度可达5μm.     

碳纤维薄壁杆件空间热辐射分析

碳纤维复合材料以其高强轻质等显著特点广泛应用于航天器的结构设计,以空间可展天线框架结构中的碳纤维复合材料薄壁杆件为研究对象,对其空间热辐射环境下的温度场和热变形进行数值模拟;采用分层实体单元和层合板壳单元两种模型进行计算,比较了两种尺度下的温度场和热变形结果,验证了采用层合板整体正交异性热参数和等效壳单元进行计算的适用性,进而可以为整体结构和复杂杆件的计算提供依据;同时也表明:薄壁构件的在轨温度场下的热变形水平满足空间可展天线的形面精度要求。     

POZD涂层钢筋混凝土板抗震塌性能

为研究POZD涂层钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的抗震塌性能,对3种试验模型开展不同梯恩梯（TNT）当量的接触爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据统计,研究分析了POZD涂层的破坏模式和抗震塌机理。结果表明：POZD涂层钢筋混凝土板具备较为优越的抗震塌性能,随着涂层厚度的增加,抗震塌能力逐渐增强,且震塌系数呈线性减小趋势;钢筋混凝土板喷涂8 mm厚POZD涂层后,抗震塌能力远优于内衬3 mm厚Q235b钢板;在集团装药接触爆炸（球面波）作用下,POZD涂层的毁伤模式为圆锥状鼓起,该鼓起为混凝土碎块和冲击波的复合冲击作用下出现较大塑性变形所致;当冲击荷载超过POZD材料的极限抗拉强度时,除在锥尖处出现较小的圆孔状剪切破坏外,涂层仍能保持整体完好并持续有效约束混凝土碎片,不致产生大面积震塌破坏;在高应变率、强动载作用下,POZD涂层仍然能够保持大变形、高塑性特性,通过自身大变形吸收冲击波能量,约束混凝土碎片,起到较好的抗震塌效果。     

读者信箱

问:弹膛的尺寸是否刚好为"一个弹壳的大小加上活动间隙"?如何设计弹膛?浙江义乌丁丰坚答:弹膛的尺寸与武器使用弹药的特性有关,但不是简单的"一个弹壳的大小加上活动间隙"。总的来说,弹膛的形状与弹壳相近,其尺寸与弹壳的尺寸、枪弹在膛内的定位方式、抽壳的方式与要求、火药燃气的密闭及保障弹壳不破裂等因素有关。     

有问必答

坦克炮的热护套有什么作用？坦克炮的热护套是能防止坦克炮身管由于烈日暴晒,雨淋、雪覆盖等因素引起身管不均匀变形弯曲而影响射击精度的装置。为了克服热胀冷缩对射击精度的影响,需要在身管外部安装简型隔热装置。热护套必须具有隔热层,即空气,典型结构是用薄铝合金板制造,围在身管之外,与身管间留有一定容纳空气的间隙。     

POZD涂层钢筋混凝土板抗震塌性能

为研究POZD涂层钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的抗震塌性能,对3种试验模型开展不同梯恩梯(TNT)当量的接触爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据统计,研究分析了POZD涂层的破坏模式和抗震塌机理。结果表明:POZD涂层钢筋混凝土板具备较为优越的抗震塌性能,随着涂层厚度的增加,抗震塌能力逐渐增强,且震塌系数呈线性减小趋势;钢筋混凝土板喷涂8 mm厚POZD涂层后,抗震塌能力远优于内衬3 mm厚Q235b钢板;在集团装药接触爆炸(球面波)作用下,POZD涂层的毁伤模式为圆锥状鼓起,该鼓起为混凝土碎块和冲击波的复合冲击作用下出现较大塑性变形所致;当冲击荷载超过POZD材料的极限抗拉强度时,除在锥尖处出现较小的圆孔状剪切破坏外,涂层仍能保持整体完好并持续有效约束混凝土碎片,不致产生大面积震塌破坏;在高应变率、强动载作用下,POZD涂层仍然能够保持大变形、高塑性特性,通过自身大变形吸收冲击波能量,约束混凝土碎片,起到较好的抗震塌效果。     

志在创新的卡乐特克RFB无托式步枪

今年SHOT展上展出的卡尔特克(KEL-TEC)CNC工业公司的RFB无托式步枪,是一支引人注目的新枪。RFB是英文"Rifle Forward ejection Bullpup"的缩写,意为"前抛壳无托式步枪"。该枪博采当今武器的优秀设计,并积极创新,志在同类产品中出类拔萃。RFB口径7.62mm,使用7.62mm北约制式步枪弹,与使用5.56mm枪弹,同样为无托式,前抛壳的比利时FN FS2000半自动步枪相比,不仅威力增大,而且全枪更薄、更容易操作,在军警用和民用市场上都极具潜力。     

基于中心距像素标定的工业CT尺寸测量方法

针对工业CT尺寸测量过程受影响因素较多、测量精度稳定性差的实际问题,设计一种基于中心距像素标定的工业CT尺寸精确测量方法。测定CT图像不同区域内的噪声方差等级分析噪声分布规律,提出双线测量方法对CT像素尺寸进行数值标定计算,获得不同中心距与像素尺寸的对应关系曲线,根据测量长度经过的图像中像素尺寸变化进行累计计算,获得实际长度值。利用6 Me V线阵探测器高能工业CT系统,对标准量块进行尺寸测量试验。结果表明,相比于传统"半高宽法",本实验方法在尺寸测量精度和稳定性上均有较大提高,从而为提升工业CT在尺寸测量水平提供新的方法和技术途径。