槍械關(guān)重件疲勞可靠性設(shè)計(jì)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 00:24
本文以某型槍械擊針與拉殼鉤等關(guān)重件為研究對(duì)象,分析了基于有限元和代理模型的關(guān)重件局部應(yīng)力與應(yīng)變分布規(guī)律,研究了基于疲勞失效下的擊針和拉殼鉤壽命可靠性問(wèn)題,最后通過(guò)概率-區(qū)間混合變量對(duì)擊針進(jìn)行疲勞可靠性分析與參數(shù)影響優(yōu)化。本論文主要對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析與研究:(1)考慮槍彈發(fā)射過(guò)程中的主要影響因素,以某槍械擊針和拉殼鉤為研究對(duì)象,建模時(shí)對(duì)影響較小的因素予以忽略或簡(jiǎn)化處理。結(jié)合該槍模型的幾何形狀、受載特性及有限元分析的目標(biāo),利用隨機(jī)有限元法建立仿真模型并進(jìn)行分析,充分考慮重要邊界條件和材料參數(shù)對(duì)關(guān)重件局部應(yīng)力應(yīng)變的影響。(2)針對(duì)擊針、拉殼鉤等自動(dòng)武器復(fù)雜部件,其真實(shí)物理性能模型通常很復(fù)雜,目標(biāo)性能與設(shè)計(jì)變量之間一般不能輸出顯式的函數(shù)關(guān)系式。在不降低模型精度情況下,以擊針和拉殼鉤為例,借助代理模型分析手段,利用應(yīng)力應(yīng)變仿真分析結(jié)果,從尺寸、材料常數(shù)以及初始條件等參數(shù)中定義隨機(jī)輸入變量,建立Kriging插值模型。最后得到了擊針和拉殼鉤危險(xiǎn)界面的等效應(yīng)力與隨機(jī)輸入變量的關(guān)系曲面。(3)通過(guò)上述有限元仿真分析,獲得關(guān)重件危險(xiǎn)截面處節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程曲線,對(duì)應(yīng)力譜進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)法處理,結(jié)合Ne...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2與常見(jiàn)代理模型技術(shù)相關(guān)的工程文獻(xiàn)量??利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)了面內(nèi)剪切復(fù)合材料加筋板的屈曲載荷
圖1.3主要研究?jī)?nèi)容??
似看作剛體,擊針由于變形較大看作是彈性體。研宄對(duì)象所用到的底火的材料是剛度比??較低的黃銅,受到擊針頭部撞擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大變形,因此把底火材料當(dāng)作隨動(dòng)塑性處理。??由上述分析,把擊針、擊錘與底火三者碰撞的幾何模型簡(jiǎn)化如下圖2.1。?^??氣?〇〇??2?rn??議??1?BL5?^??卜-? ̄^丨丨口:??〇?bk/?1??^?28,5?,?I?,?隊(duì)4.…?,,11?,0,6??圖2.1擊針與擊錘結(jié)構(gòu)模型??2.3.2材料模型與網(wǎng)格劃分??由于UG在三維建模方面功能非常強(qiáng)大,因此本文擊針體的幾何模型在UG中實(shí)現(xiàn),??然后利用Hypermesh對(duì)擊針進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分,最后導(dǎo)入ABAQUS完成擊錘、擊針??與底火的撞擊分析。??擊針、擊錘與底火全部采用ABAQUS中的C3D8R實(shí)體單元,它是采用縮減積分的??8節(jié)點(diǎn)六面體單元。因?yàn)榭s減積分單元積分點(diǎn)較少,這樣便可以縮短分析時(shí)間提高計(jì)算??效率,同時(shí)計(jì)算精度也有所提高,所以縮減積分是較常采用的數(shù)值積分方法之一。擊針、??底火和擊錘都用掃掠方法在Hypermesh生成數(shù)量比較多質(zhì)量比較好的六面體網(wǎng)格,這是??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Advanced multiple response surface method of sensitivity analysis for turbine blisk reliability with multi-physics coupling[J]. Zhang Chunyi,Song Lukai,Fei Chengwei,Lu Cheng,Xie Yongmei. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[2]基于Kriging模型的橋梁結(jié)構(gòu)易損性分析[J]. 袁萬(wàn)城,王建國(guó),龐于濤,賈麗君. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]基于線性累積損傷的金屬結(jié)構(gòu)全場(chǎng)疲勞分析技術(shù)[J]. 何山,鄧賢遠(yuǎn),江愛(ài)華,黃國(guó)健. 自動(dòng)化與信息工程. 2016(02)
[4]一種考慮材料損傷的低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法[J]. 商體松,趙明,曹友明. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[5]基于Stochastic Kriging的柔性機(jī)翼穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉艷,白俊強(qiáng),華俊,劉南,王波. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于ISC-Kriging響應(yīng)面法的橋梁抗震動(dòng)力可靠度分析[J]. 賈布裕,余曉琳,顏全勝,陳舟. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[7]基于XFEM法的拉殼鉤裂紋擴(kuò)展分析研究[J]. 劉杭,李強(qiáng),吳寶雙. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2015(02)
[8]一種考慮模糊不確定性的概率-區(qū)間混合結(jié)構(gòu)可靠性分析方法[J]. 吳鈺龍,姜潮. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(03)
[9]一種概率-區(qū)間混合結(jié)構(gòu)可靠性的高效計(jì)算方法[J]. 姜潮,劉麗新,龍湘云. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]基于優(yōu)化Kriging模型和重要抽樣法的結(jié)構(gòu)可靠度混合算法[J]. 劉瞻,張建國(guó),王燦燦,譚春林,孫京. 航空學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]多源不確定性結(jié)構(gòu)可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 何新黨.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件疲勞壽命預(yù)測(cè)與可靠性分析方法[D]. 甘露萍.電子科技大學(xué) 2014
[3]代理模型近似技術(shù)研究及其在結(jié)構(gòu)可靠度分析中的應(yīng)用[D]. 李堅(jiān).上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于多失效模式的槍械關(guān)重件使用壽命分析[D]. 閆建偉.南京理工大學(xué) 2016
[2]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的大型星載展開(kāi)天線多狀態(tài)可靠性分析[D]. 靳寧.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]發(fā)射器關(guān)鍵零件疲勞可靠性分析[D]. 馬建偉.大連理工大學(xué) 2009
[4]飛機(jī)起落架疲勞可靠性分析方法研究[D]. 吉倩.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3104519
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2與常見(jiàn)代理模型技術(shù)相關(guān)的工程文獻(xiàn)量??利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)了面內(nèi)剪切復(fù)合材料加筋板的屈曲載荷
圖1.3主要研究?jī)?nèi)容??
似看作剛體,擊針由于變形較大看作是彈性體。研宄對(duì)象所用到的底火的材料是剛度比??較低的黃銅,受到擊針頭部撞擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大變形,因此把底火材料當(dāng)作隨動(dòng)塑性處理。??由上述分析,把擊針、擊錘與底火三者碰撞的幾何模型簡(jiǎn)化如下圖2.1。?^??氣?〇〇??2?rn??議??1?BL5?^??卜-? ̄^丨丨口:??〇?bk/?1??^?28,5?,?I?,?隊(duì)4.…?,,11?,0,6??圖2.1擊針與擊錘結(jié)構(gòu)模型??2.3.2材料模型與網(wǎng)格劃分??由于UG在三維建模方面功能非常強(qiáng)大,因此本文擊針體的幾何模型在UG中實(shí)現(xiàn),??然后利用Hypermesh對(duì)擊針進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分,最后導(dǎo)入ABAQUS完成擊錘、擊針??與底火的撞擊分析。??擊針、擊錘與底火全部采用ABAQUS中的C3D8R實(shí)體單元,它是采用縮減積分的??8節(jié)點(diǎn)六面體單元。因?yàn)榭s減積分單元積分點(diǎn)較少,這樣便可以縮短分析時(shí)間提高計(jì)算??效率,同時(shí)計(jì)算精度也有所提高,所以縮減積分是較常采用的數(shù)值積分方法之一。擊針、??底火和擊錘都用掃掠方法在Hypermesh生成數(shù)量比較多質(zhì)量比較好的六面體網(wǎng)格,這是??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Advanced multiple response surface method of sensitivity analysis for turbine blisk reliability with multi-physics coupling[J]. Zhang Chunyi,Song Lukai,Fei Chengwei,Lu Cheng,Xie Yongmei. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[2]基于Kriging模型的橋梁結(jié)構(gòu)易損性分析[J]. 袁萬(wàn)城,王建國(guó),龐于濤,賈麗君. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]基于線性累積損傷的金屬結(jié)構(gòu)全場(chǎng)疲勞分析技術(shù)[J]. 何山,鄧賢遠(yuǎn),江愛(ài)華,黃國(guó)健. 自動(dòng)化與信息工程. 2016(02)
[4]一種考慮材料損傷的低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法[J]. 商體松,趙明,曹友明. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[5]基于Stochastic Kriging的柔性機(jī)翼穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉艷,白俊強(qiáng),華俊,劉南,王波. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于ISC-Kriging響應(yīng)面法的橋梁抗震動(dòng)力可靠度分析[J]. 賈布裕,余曉琳,顏全勝,陳舟. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[7]基于XFEM法的拉殼鉤裂紋擴(kuò)展分析研究[J]. 劉杭,李強(qiáng),吳寶雙. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2015(02)
[8]一種考慮模糊不確定性的概率-區(qū)間混合結(jié)構(gòu)可靠性分析方法[J]. 吳鈺龍,姜潮. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(03)
[9]一種概率-區(qū)間混合結(jié)構(gòu)可靠性的高效計(jì)算方法[J]. 姜潮,劉麗新,龍湘云. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]基于優(yōu)化Kriging模型和重要抽樣法的結(jié)構(gòu)可靠度混合算法[J]. 劉瞻,張建國(guó),王燦燦,譚春林,孫京. 航空學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]多源不確定性結(jié)構(gòu)可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 何新黨.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件疲勞壽命預(yù)測(cè)與可靠性分析方法[D]. 甘露萍.電子科技大學(xué) 2014
[3]代理模型近似技術(shù)研究及其在結(jié)構(gòu)可靠度分析中的應(yīng)用[D]. 李堅(jiān).上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于多失效模式的槍械關(guān)重件使用壽命分析[D]. 閆建偉.南京理工大學(xué) 2016
[2]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的大型星載展開(kāi)天線多狀態(tài)可靠性分析[D]. 靳寧.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]發(fā)射器關(guān)鍵零件疲勞可靠性分析[D]. 馬建偉.大連理工大學(xué) 2009
[4]飛機(jī)起落架疲勞可靠性分析方法研究[D]. 吉倩.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號(hào):3104519
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