發(fā)布時間：2020-10-13 02:12

　　 身管壽命試驗是火炮定型試驗必須考核的重要內容。為解決身管壽命試驗時間長、彈藥消耗量大以及費用較高問題,要對現行的壽命試驗方法加以改進。本文結合身管的疲勞壽命和燒蝕磨損壽命的基本理論和目前采用的試驗方法,綜合利用加速壽命試驗方法與理論,運用有關動力學和數值仿真軟件,對身管的疲勞壽命和燒蝕壽命進行了加速壽命試驗設計,并對數值仿真結果進行了評價分析。對加速壽命試驗的基本理論做了系統(tǒng)研究,主要包括加速壽命試驗的加載方式、基本假設、加速模型的研究與適用范圍以及加速模型的參數估計方法。對身管的疲勞失效機理進行深入分析,結合Paris裂紋擴展速率理論,建立了身管疲勞壽命與身管內壁最大切向應力之間的數學模型；利用動力學仿真軟件ABAQUS,建立身管危險截面的有限元模型,以膛壓作為加速應力,分析了不同加速應力對身管內壁最大切向應力的力學影響；結合身管疲勞壽命的數學模型,考慮身管材料參數隨機性的分布,提出了基于Monte-Carlo仿真的身管疲勞壽命加速試驗的設計方法,得到身管疲勞壽命的分布規(guī)律,并建立了身管疲勞加速壽命試驗逆冪律加速模型,運用最小二乘法對加速模型進行參數估計,并利用加速模型預測結果與正常應力水平下試驗結果進行比較,表明建立的加速模型的正確有效性和試驗方案的可行性。對身管燒蝕磨損進行了系統(tǒng)分析,建立燒蝕量與身管內壁溫度峰值之間關系,進而建立連發(fā)時燒蝕磨損壽命與峰值溫度之間關系；以環(huán)境溫度作為加速應力,運用ANSYS中PDS可靠性分析模塊,對身管的燒蝕磨損壽命進行了加速試驗設計；利用隨機有限元方法,將身管的材料參數化并作為隨機輸入變量,以身管內壁最大壁溫作為隨機輸出變量；結合燒蝕磨損壽命預測模型和Monte-Carlo模擬試驗方法對不同加速應力下身管燒蝕磨損壽命進行可靠性分析,建立身管燒蝕磨損壽命加速試驗的Arrhenius加速模型,并對加速模型預測的誤差進行了分析。本文建立的身管疲勞和燒蝕磨損的加速壽命試驗的設計方法,可為身管加速壽命試驗研究提供了一定的參考依據。
【學位單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TJ303.1
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究加速試驗的背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 加速壽命試驗研究現狀
        1.2.2 身管疲勞壽命試驗研究現狀
        1.2.3 身管燒蝕磨損壽命試驗研究現狀
    1.3 本文主要研究內容及方法
2 加速壽命試驗的方法及理論
    2.1 加速試驗基本類型
    2.2 加速試驗的基本假定
    2.3 加速模型研究
    2.4 加速因子研究
    2.5 加速模型的參數估計方法
    2.6 本章小結
3 火炮身管疲勞壽命的加速試驗研究與分析
    3.1 身管疲勞試驗概述
        3.1.1 射擊—液壓循環(huán)試驗的原理
        3.1.2 身管疲勞壽命試驗
    3.2 火炮身管疲勞壽命的失效機理分析
    3.3 火炮身管疲勞壽命試驗的Monte-Carlo模擬
        3.3.1 身管疲勞壽命的數學模型
        3.3.2 加速試驗的Monte-Carlo模擬方法
    3.4 火炮身管疲勞壽命加速試驗與分析
        3.4.1 加速應力的選擇原則
        3.4.2 加速應力水平下切向應力有限元分析
        3.4.3 身管疲勞壽命失效分布形式的可靠性分析
        3.4.4 加速應力水平下身管疲勞壽命可靠性分析
    3.5 加速模型的參數估計與評價分析
        3.5.1 加速模型的基本假設
        3.5.2 身管壽命對數標準差的檢驗
        3.5.3 加速模型的參數估計與評價分析
    3.6 本章小結
4 火炮身管燒蝕磨損壽命與計算方法
    4.1 身管燒蝕磨損的機理分析
        4.1.1 熱因素
        4.1.2 化學因素
        4.1.3 機械因素
    4.2 火炮身管壽命終止評估標準與特點
        4.2.1 壽命終止特征分析
        4.2.2 最大徑向燒燭量預測數學模型的特點
    4.3 火炮身管燒燭磨損壽命的預測模型
    4.4 本章小結
5 火炮身管燒蝕磨損的加速壽命試驗研究與分析
    5.1 身管燒蝕磨損壽命試驗現狀分析
    5.2 加速試驗應力譜的確定
    5.3 基于隨機有限元法的身管燒蝕磨損壽命加速試驗
        5.3.1 身管危險截面ANSYS隨機有限元分析步驟
        5.3.2 不同加速應力水平下身管危險截面溫度場分析
        5.3.3 身管危險截面溫度場的隨機有限元分析
        5.3.4 不同應力水平下身管燒蝕壽命可靠性分析
    5.4 加速模型的建立與參數估計
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張政;談加速壽命試驗[J];機械;2003年S1期

2 吳曼林;唐其環(huán);萬軍;;加速壽命試驗與高加速壽命試驗的比較分析[J];裝備環(huán)境工程;2007年02期

3 王召斌;任萬濱;翟國富;;加速退化試驗與加速壽命試驗技術綜述[J];低壓電器;2010年09期

4 束秀梅;張世富;劉天民;羅媛媛;;加速壽命試驗研究綜述[J];后勤工程學院學報;2012年06期

5 梁玉英;潘剛;呂萌;張國龍;孟軍;李偉;;基于仿真的競爭失效產品步降加速壽命試驗優(yōu)化設計[J];海軍工程大學學報;2013年02期

6 葛莉;馬志宏;;高可靠產品加速壽命試驗技術及其相關研究[J];環(huán)境技術;2013年03期

7 ;“電機整機加速壽命試驗裝置”鑒定會在滬召開[J];中小型電機;1983年02期

8 王勝;自動診斷技術在加速壽命試驗中的應用[J];電機電器技術;1988年04期

9 宋太亮;;坦克可靠性分段加速壽命試驗方法[J];兵工學報(坦克裝甲車與發(fā)動機分冊);1988年03期

10 包薇;家電可靠性講座第九講 加速壽命試驗[J];家用電器科技;2002年11期

相關博士學位論文 前4條

1 張春華;步降應力加速壽命試驗的理論和方法[D];國防科學技術大學;2002年

2 錢萍;航天電連接器綜合應力加速壽命試驗與統(tǒng)計分析的研究[D];浙江大學;2010年

3 張詳坡;基于加速試驗的軸承壽命預測理論與方法研究[D];國防科學技術大學;2013年

4 李俊陽;空間潤滑諧波減速器失效機理及其加速壽命試驗方法研究[D];重慶大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 任華興;導航星間鏈路驅動機構軸系組件可靠性試驗研究[D];北華航天工業(yè)學院;2015年

2 安剛;某SCB點火具貯存性能及失效機理研究[D];南京理工大學;2015年

3 劉劍峰;某裝置發(fā)射閥的磨損加速壽命試驗和可靠性評估[D];電子科技大學;2014年

4 李晶;某裝置電控模塊的加速壽命試驗及可靠性評估[D];電子科技大學;2014年

5 郭宏然;陀螺電機加速壽命試驗設計與可靠性分析[D];西安電子科技大學;2014年

6 朱志鵬;非矩形試驗區(qū)域綜合應力加速壽命試驗優(yōu)化設計的研究[D];浙江理工大學;2016年

7 滕飛;雙參數指數分布下分組數據加速壽命試驗的統(tǒng)計分析[D];北京理工大學;2015年

8 李家坤;火炮身管的加速壽命試驗研究與分析[D];南京理工大學;2016年

9 尹鵬程;可靠性加速壽命試驗數據的分析與處理[D];電子科技大學;2011年

10 付志慧;混合加速壽命試驗模型以及雙應力交叉步進應力加速壽命試驗的統(tǒng)計分析[D];吉林大學;2004年

本文編號：2838589