【摘要】：使用自緊技術(shù)可以使火炮身管內(nèi)壁產(chǎn)生有益的壓縮殘余應(yīng)力,壓縮殘余應(yīng)力可以抵消一部分由內(nèi)壓產(chǎn)生的拉應(yīng)力,因此可提高身管的強(qiáng)度和疲勞壽命。目前,液壓自緊技術(shù)和機(jī)械自緊技術(shù)都已得到工程應(yīng)用。然而殘余應(yīng)力的準(zhǔn)確測(cè)量一直是一個(gè)待解決的問題。本文在沙赫鏜削法基礎(chǔ)上,提出了用光纖Mach-Zehnder傳感器對(duì)自緊身管進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量的方法,為自緊技術(shù)理論和實(shí)踐提供參考。本文主要取得了以下成果:(1)對(duì)自緊身管半精加工和精加工進(jìn)行了理論分析,并以此為基礎(chǔ),基于有限元分析軟件ANSYS,對(duì)液壓自緊身管的內(nèi)外表面切削加工過程進(jìn)行有限元仿真分析,研究了不同自緊度、不同壁厚比、不同硬化系數(shù)和不同加工順序?qū)ψ罱K殘余應(yīng)力變化量的影響。同時(shí),對(duì)ANSYS的工具條按鈕進(jìn)行二次開發(fā),每次分析只需點(diǎn)擊工具條上相應(yīng)的按鈕即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的分析,使得仿真分析過程更為簡(jiǎn)潔,效率更高。(2)本文提出了在沙赫鏜削法的基礎(chǔ)上用光纖Mach-Zehnder傳感器測(cè)量自緊身管殘余應(yīng)力的方法。自緊身管鏜削過程中外表面的應(yīng)力變化與模擬管彈性加載后卸載時(shí)外表面的應(yīng)力變化趨勢(shì)類似。因此,為了降低實(shí)驗(yàn)難度,又能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?本文在厚壁鋁合金模擬管加載和卸載時(shí)對(duì)其外表面進(jìn)行應(yīng)力測(cè)量。同時(shí),為了增加可靠度,實(shí)驗(yàn)過程中同時(shí)用電阻應(yīng)變片傳感器和光纖Mach-Zehnder傳感器測(cè)量圓筒外表面的應(yīng)力變化情況。(3)將電阻應(yīng)變片傳感器測(cè)量結(jié)果、光纖Mach-Zehnder傳感器測(cè)量結(jié)果、仿真結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,得出了光纖Mach-Zehnder傳感器具有線性度好、靈敏度高、偏差小等優(yōu)點(diǎn)。從而也證實(shí)了將光纖Mach-Zehnder傳感器用于自緊身管殘余應(yīng)力測(cè)量的可行性和優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ303

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2737106