發(fā)布時間：2020-04-10 12:06

【摘要】：本論文以小口徑轉(zhuǎn)管艦炮自動機(jī)為研究對象，通過動力學(xué)仿真得到載荷譜數(shù)據(jù)、應(yīng)用有限元靜態(tài)分析得到靜強(qiáng)度結(jié)果文件、依據(jù)Miner修正準(zhǔn)則得到材料的疲勞壽命S-N曲線，進(jìn)而應(yīng)用疲勞壽命及損傷評估軟件預(yù)測了關(guān)重件炮閂在不同射擊循環(huán)動作下的疲勞壽命和損傷。 采用ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)，，建立轉(zhuǎn)管自動機(jī)射擊循環(huán)的動力學(xué)仿真模型，聯(lián)合應(yīng)用腳本與傳感器技術(shù)完成了導(dǎo)氣、供輸彈、開閉鎖、擊發(fā)、抽殼及拋筒等機(jī)構(gòu)動作，以自動機(jī)的后坐位移和速度為依據(jù)來判定仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，得到了炮閂在運動狀態(tài)中的載荷譜，奠定了后續(xù)疲勞分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 應(yīng)用ABAQUS非線性有限元分析軟件，計算了炮閂前20階的自由模態(tài)和約束模態(tài)，得到了對應(yīng)頻率下的振動特性，為結(jié)構(gòu)設(shè)計及改進(jìn)提供參考。采用瞬態(tài)分析步，對炮閂閉鎖結(jié)構(gòu)和炮尾閉鎖支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度校核，得到炮閂閉鎖結(jié)構(gòu)的應(yīng)力云圖及最大應(yīng)力變化曲線，得到炮尾1-3發(fā)同時擊發(fā)時閉鎖支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和形變云圖以及應(yīng)力和形變隨時間的變化規(guī)律曲線，從結(jié)果分析得知滿足強(qiáng)度要求。 依據(jù)線性Miner修正準(zhǔn)則及相關(guān)理論公式，以45CrNiMoVA材料疲勞壽命數(shù)據(jù)為參考，計算并擬定了90%、95%和99%三種存活率下的疲勞壽命S-N曲線。同時應(yīng)用有限元分析得到相應(yīng)部位的靜強(qiáng)度結(jié)果.ODB文件。聯(lián)合應(yīng)用Designlife疲勞與損傷評估軟件對炮閂小拉殼鉤、開閉鎖面及拉殼鉤處進(jìn)行了疲勞壽命與損傷預(yù)測，分析對比結(jié)果數(shù)據(jù)，預(yù)測了炮閂在材料不同存活率下的壽命與損傷。 本論文在對轉(zhuǎn)管自動機(jī)關(guān)重件疲勞壽命與損傷評估過程中，所采用的分析流程及方法可為同類機(jī)械問題進(jìn)行軟件分析提供參考和新的思路。
【圖文】：

圖 1.1 密集陣系統(tǒng)及射擊瞬間圖Block 0 型即基本型“密集陣”近程防空武器系統(tǒng)，1968 年初研制成功，1987 年備在美國 23 艘軍艦和其它國家 14 艘軍艦上開始服役。它只能攔截亞音速、非掠海飛以及無機(jī)動能力的反艦導(dǎo)彈。Block 1A 型“密集陣”近程防空武器系統(tǒng)于 1988 年初開始服役。它比 Block 0 型有更強(qiáng)的搜索及跟蹤能力，能夠攔截現(xiàn)役的多種掠海飛行、高亞音速及有機(jī)動能力的艦導(dǎo)彈[7]。Block 1B 型“密集陣”近程防空武器系統(tǒng)于 1999 年開始服役，在 Block 1A 型的能上進(jìn)行了許多改進(jìn)。例如，對原軟件系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，并增裝了一套穩(wěn)定的前視紅探測裝置（FLIR），使“密集陣”系統(tǒng)具有了多頻譜探測與跟蹤能力，同時，它還采最佳設(shè)計的新型炮管，提供更長的炮管壽命，改善炮彈散布，增大了交戰(zhàn)距離。美國軍最新的“宙斯盾”驅(qū)逐艦、“阿利 伯克”級、“巴爾克利”號（DDG-84）及“霍德”號（DDG-83）上安裝了“密集陣”Block 1B 系統(tǒng)。

圖 1.2 “卡什坦”系統(tǒng)彈炮發(fā)射瞬間全系統(tǒng)的反應(yīng)時間 6.5-7 秒，系統(tǒng)精度 2.30-2.97 毫弧度。搜索雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時，5 平方米、高度 1000 米的目標(biāo)最大探測距離達(dá) 45 千米，對 0.1 平方米、高度 3 米的標(biāo)最大探測距離為 8-10 千米。跟蹤雷達(dá)跟蹤精度高，角精度 0.15 密位，距離精度為±米，抗干擾能力強(qiáng)。該系統(tǒng)裝備的 9M311-1 型號艦空導(dǎo)彈長 2.633m，外徑 170mm，重 60kg，使用折疊式彈翼，內(nèi)裝有觸發(fā)和近炸聯(lián)合引信，采用筒式發(fā)射，有效射1500-8000 米，最大射程 10000 米，有效射高 3-3500 米，最大射高 6000 米，備用彈16 枚。兩門 6 管 30 毫米機(jī)關(guān)炮，身管長 65 倍口徑，彈丸初速 900 米/秒，射速高10000 發(fā)/分，單炮射速 4400-5100 發(fā)/分，射程 4000 米，使用殺傷爆破燃燒彈和殺傷光彈。彈炮裝置旋回范圍±160°，俯仰范圍-17°~ +90°，最大瞄準(zhǔn)速度 40°/秒，大瞄準(zhǔn)加速度 50°/秒2，采用數(shù)字式交流調(diào)速隨動系統(tǒng)，跟蹤性能較好�！翱ㄊ蔡埂蔽淦飨到y(tǒng)最鮮明的特點即是彈炮合一，作戰(zhàn)時，“卡什坦”先使用防
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TJ391

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2622206