采用有限元軟件LS-DYNA構(gòu)建了非金屬尼龍彈帶和金屬銅彈帶擠進(jìn)過程的有限元模型,分析探究了兩種模型下的彈丸運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、擠進(jìn)阻力以及多發(fā)彈丸連續(xù)發(fā)射引起的坡膛的溫度變化差異。數(shù)值模擬結(jié)果表明:與銅彈帶擠進(jìn)過程相比,尼龍彈帶更加容易擠入膛線,尼龍彈帶擠進(jìn)過程中所受阻力較小,能夠較好的降低彈帶對(duì)膛線的沖擊與磨損;多發(fā)彈丸連續(xù)發(fā)射時(shí),銅彈帶擠進(jìn)過程引起的坡膛溫度變化遠(yuǎn)大于尼龍彈帶擠進(jìn)過程引起的坡膛溫度變化,采用尼龍彈帶能減少火炮身管的燒蝕損傷,提高使用壽命。 

【文章來源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

阻力隨彈丸位移變化曲線

火炮身管為雙層結(jié)構(gòu)，金屬鈦合金內(nèi)襯外加碳纖維復(fù)合材料，彈帶為寬5 mm銅彈帶以及寬10 mm尼龍彈帶，有限元模型共包含4個(gè)部件，碳纖維、內(nèi)襯、彈帶與彈體，均采用hypermesh進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，對(duì)重點(diǎn)研究部件炮膛膛線部分以及彈帶作網(wǎng)格加密處理，控制網(wǎng)格尺寸在0.5 mm左右，其余部分網(wǎng)格尺寸可適當(dāng)放大。有限元模型如圖2所示，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)格單元數(shù)見表1。為減少cpu工作時(shí)間，所有單元均采用單點(diǎn)積分方法并對(duì)相關(guān)部件作出一定的沙漏控制。此外，兩種彈帶擠進(jìn)過程涉及摩擦生熱以及銅彈帶擠進(jìn)過程還涉及塑性變形熱等熱問題，需要設(shè)定一些熱分析相關(guān)的關(guān)鍵字，通過關(guān)鍵字*Control solution激活熱固耦合分析，在*Control contact中必須激活frceng為2來計(jì)算接觸摩擦能，在*Control thermal solver中定義瞬態(tài)非線性分析，以及在*Control thermal timestep中設(shè)定熱分析時(shí)間步長，此選項(xiàng)可設(shè)為結(jié)構(gòu)分析步長的10～100倍，或者通過反復(fù)調(diào)試此選項(xiàng)使計(jì)算收斂。部件初始溫度通過*Initial temperature set設(shè)定為20℃。2.2 材料本構(gòu)模型

彈丸擠進(jìn)過程中彈底受火藥燃?xì)鈮毫ψ饔�，考慮到擠進(jìn)過程的瞬時(shí)性，本文根據(jù)實(shí)測(cè)底壓力載荷以及無坐力炮的設(shè)計(jì)要求選取部分壓力載荷作為彈底載荷條件，壓力載荷曲線，如圖3。對(duì)身管作全自由度約束，彈體保留軸向運(yùn)動(dòng)和繞軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩自由度。3 計(jì)算結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3050755