ANSYS二次开发在某新型闩体失效机理分析中的应用

某新型火炮闩体在试验过程中出现了开裂破坏,用传统静力分析方法无法给出结构破坏的合理解释。应用ANSYS有限元分析软件的二次开发语言APDL,开发了在后坐缓冲弹簧作用下闩体后坐过程计算命令流程序,通过对该闩体后坐及缓冲弹簧压缩到极限位置动态过程仿真计算,结果表明,在弹簧压缩到极限位置时刻应力水平较高,高应力区位置与试验破坏位置一致,对闩体失效机理给出了较完满的解释,为结构设计进一步改进提供了正确的理论依据。     

连发射击下某轻型高机动平台振动特性研究

以某轻型高机动平台为研究对象,应用空间"RRSS"四连杆机构硬点匹配技术,构建了双横臂螺旋弹簧独立悬架模型,基于欧拉梁单元特性建立了多段梁弹性车架模型,通过悬架KC试验验证了柯曼太半经验轮胎刚度计算模型的准确性,并对轮胎垂直刚度进行了计算。在连发射击条件下,对该平台侧向射击工况进行了仿真计算,经与实弹射击试验车体横滚角测试曲线对比,验证了仿真模型的精度,为该武器系统瞄准线稳定提供理论依据。     

座圈晃动对火炮高低机仿真结果的影响研究

在传统的火炮设计及仿真过程中,通常假设部件之间为理想约束,认为座圈等结合部的轻微晃动对整体结构的影响很小,可以忽略。但采用这种方式对某大口径火炮的高低机进行动力学仿真时,发现仿真结果与射击测试结果完全不符。为研究问题原因,改进仿真方法,提高仿真对设计的指导意义,通过分析高速摄像拍摄到的火炮射击过程,依次考虑炮塔变形和座圈晃动的影响,在RecurDyn中进行动力学计算,将炮塔作为FFlex柔性体;再使用ABAQUS计算座圈的变形及晃动情况,并根据该计算结果,在RecurDyn中用弹簧阻尼单元模拟座圈的晃动。计算结果表明,将炮塔考虑为柔性体后,仿真结果仍不与测试结果相符,但考虑座圈的晃动之后,仿真结果与测试结果能够较好吻合,误差可控制在15%以内。根据该仿真结果,对火炮进行改进,射击过程中闭锁平衡机的油腔可有效提高火炮的射击稳定性。     

自行火炮重量重心测试误差评估

随着自行火炮机动性的不断提高，对自行火炮武器系统的重量重心指标要求也越来越高，通过理论建模来计算自行火炮武器系统的重量重心误差比较大，专门的称重平台的维护和使用又不方便，因此，寻找一种简易而有效的测试方法是必要的。本文从测试原理及方法入手，着重对测试结果的误差进行了分析与评估。     

身管内表面横纹萌生的力学成因及安全裂纹尺度估计

通过对某火炮机械自紧残余应力进行分析以及对射击时身管宏观受力进行计算,结合大型摸底及身管解剖试验,综合分析表明:该火炮身管内表面出现早期横纹本质与其他火炮没有区别,只是该身管内表面浅层轴向残余拉应力的存在有可能促进了横纹的过早出现.在身管内表面存在初始裂纹前提下,通过进一步对身管疲劳寿命的理论估计,即便不考虑残余应力对身管疲劳寿命的贡献,在设计给定参数条件下,理论估计的身管疲劳寿命仍高于火炮设计的弹道寿命,估计裂纹安全深度不大于6.78 mm.     

大口径火炮弹丸挤进过程坡膛动力响应分析

建立了大口径火炮的弹丸身管耦合系统显式非线性有限元模型,对弹丸挤进过程中坡膛的动力响应进行了分析,并针对大口径火炮使用中出现的阳线损伤问题进行了深入探讨.结果表明:坡膛和导向部过渡段应力集中严重,接近身管材料屈服极限;初始装填角和装填不到位对身管应力的大小影响不大,但初始装填角增加了身管应力变化的不确定性;弹炮间隙导致身管应力减小;弹丸装填不到位导致的加载速率增大是出现阳线损伤的主要诱因之一.     

中大口径加榴炮发射环境极限边界工况炮-弹-引耦合响应特性

针对中大口径加榴炮机械触发引信早炸时有发生,引信及其典型结构在内弹道高动态复杂力学环境下的响应特性不清晰、失效机理不明确等问题,建立了考虑身管中后期磨损、底排弹0号装药、弹丸最大装填角、弹丸与引信极限偏差等极限边界工况的内弹道环境炮-弹-引耦合动力学仿真模型。采用融合SPH和Lagrange的有限元计算方法,分析弹-引典型机构响应特性,并通过底凹弹和底排弹典型工况测试数据对仿真模型的预测误差进行验证。结果表明,极限边界工况会对弹丸挤进阻力、前定心部与身管撞击力的时域分布特征以及运动姿态等造成显著影响,会对引信及其典型机构过载响应造成较大影响。相比底凹弹和底排弹常规工况,膛内弹丸与身管撞击力分别增大63.75倍和29.82倍,出炮口瞬间弹丸俯仰角分别增大8.69倍和6.71倍,偏航角分别增大3.89倍和1.75倍,膛内引信回转体轴轴向峰值过载分别增大19.49%和5.44%,径向峰值过载分别增大78.7%和1.44倍。极限边界工况下,膛内阶段引信发生强度失效的风险明显增大,出炮口后弹引初始章动角量值明显增加,飞行阶段异常作用的风险也会增大。相关研究对于探寻复杂动态力学环境中大口径机械触发...     

履带式车辆重心三维坐标测试原理

本文提出一种平台微倾称重法,用于测量物体尤其是较重物体如履带式车辆的重量及其重心三维坐标.描述其测量原理,简介测量装置结构,推导重量及重心计算公式,并给出测量步骤.     

火箭弹撞盖力数值仿真及实验研究

储运发箱式火箭炮前密封盖设计是该类火箭炮关键技术难题之一。由于该类火箭炮结构特性所决定,实弹射击时火箭弹撞击密封盖过程中的撞击力无法实验测试,因此应用LS-DYNA的显式中心差分算法,对某储运发箱式火箭炮撞盖力进行了数值仿真分析和模拟实验测试研究,解决了该火箭炮实弹射击时无法实测火箭弹撞击前密封盖瞬态响应的难题。对数值仿真与模拟实验测试的撞盖力结果进行了对比,其结果相对误差小于12%,仿真结果对解决该类火箭炮关键技术难题——密封盖合理设计提供了正确的理论依据。依据仿真结果改进后的前密封盖经实弹射击试验验证,完全达到了技术指标要求。