本文以某高射機槍身管作為研究對象,研究了身管在高瞬態(tài)、強載荷、極端環(huán)境中的熱—彈耦合場、疲勞壽命及其可靠性情況,主要研究內(nèi)容如下：揭示了身管的失效機理,分析了鍍鉻身管鉻層剝落的原因。在身管界面邊緣疲勞模型的基礎(chǔ)上建立了身管疲勞壽命的預(yù)測模型。建立了某高射機槍身管熱—彈耦合作用下的有限元模型,通過計算深入分析了發(fā)射過程中高頻循環(huán)熱載荷和動態(tài)膛壓對身管的綜合作用情況及作用規(guī)律,進(jìn)一步揭示了熱載荷與膛壓加速身管破壞的機理,為對身管進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測做了準(zhǔn)備。采用“身管鍍鉻層與基體結(jié)合部疲勞壽命的身管壽命預(yù)測模型”進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與壽命計算,證實了這種壽命預(yù)測模型的正確性,為機槍身管壽命的預(yù)測提供了理論與方法。探討了應(yīng)變疲勞的局部應(yīng)力應(yīng)變的隨機響應(yīng),提出了近似的多項式擬合法,求得了局部應(yīng)力應(yīng)變的統(tǒng)計特性。并對三種改進(jìn)的Miner準(zhǔn)則進(jìn)行了適用性方面的分析,得知隨機Miner準(zhǔn)則能夠合理地反映損傷累積的隨機性。最后建立了疲勞壽命的一階近似多項式,獲得了疲勞壽命的均值和方差。在對身管進(jìn)行特性分析的基礎(chǔ)上,選取彈丸初速與內(nèi)膛燒蝕磨損量為性能退化參數(shù),開展試驗并獲取在一定條件下的性能退化數(shù)據(jù)。最后,應(yīng)用... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的研究背景及意義
    1.2 相關(guān)問題國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 身管壽命的國內(nèi)外研究綜述
        1.2.2 身管溫度場與應(yīng)力場模擬國內(nèi)外研究綜述
        1.2.3 結(jié)構(gòu)疲勞可靠性問題國內(nèi)外研究綜述
        1.2.4 多性能參數(shù)可靠性問題國內(nèi)外研究綜述
    1.3 本文的主要工作
2 身管失效機理及失效物理模型概述
    2.1 身管失效機理分析
        2.1.1 鉻層開裂的原因
    2.2 身管疲勞模型的建立
        2.2.1 身管界面邊緣疲勞模型的建立
        2.2.2 身管疲勞模型
    2.3 結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算方法
    2.4 身管疲勞壽命的研究方案
    2.5 本章小結(jié)
3 基于身管熱彈耦合的溫度場與應(yīng)力場分析
    3.1 概述
    3.2 速射武器身管的有限元模型
        3.2.1 身管有限元模型建立的要領(lǐng)
        3.2.2 模型的基本假設(shè)和簡化
    3.3 邊界條件與參數(shù)計算
        3.3.1 內(nèi)壁邊界條件的確定
        3.3.2 外壁邊界條件的確定
        3.3.3 邊界條件中主要參數(shù)的計算
    3.4 材料性能與物性參數(shù)
    3.5 射擊規(guī)范的制定
    3.6 計算方法
    3.7 身管耦合溫度場的計算結(jié)果與分析
    3.8 身管耦合應(yīng)力場計算結(jié)果與分析
    3.9 本章小結(jié)
4 身管的疲勞壽命預(yù)測
    4.1 概述
    4.2 局部應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.2.1 雨流計數(shù)法
        4.2.2 局部應(yīng)力應(yīng)變的計算
        4.2.3 身管疲勞壽命的估算
        4.2.4 疲勞累積損傷理論
    4.3 本章小結(jié)
5 身管疲勞壽命的可靠性分析
    5.1 概述
    5.2 局部應(yīng)力應(yīng)變的隨機性分析
        5.2.1 概率諾伯法
        5.2.2 某高射機槍身管的局部應(yīng)力-應(yīng)變隨機性分析
    5.3 隨機疲勞累積損傷理論
        5.3.1 隨機疲勞累積損傷理論的近似方法
        5.3.2 變幅應(yīng)變疲勞的近似方法
        5.3.3 某高射機槍身管的壽命可靠性分析
    5.4 本章小結(jié)
6 應(yīng)用多性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)評估身管壽命可靠性
    6.1 概述
    6.2 多性能退化數(shù)據(jù)分析的基本理論及方法
        6.2.1 本章涉及的基本符號及含義
        6.2.2 模型的假設(shè)條件
        6.2.3 多性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)分析的一般模型
        6.2.4 多性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)分析方法的程序設(shè)計
    6.3 身管的可靠性模型及參數(shù)估計方法
        6.3.1 身管性能退化參數(shù)及失效判據(jù)
        6.3.2 身管的可靠性模型及參數(shù)估計方法
    6.4 試驗數(shù)據(jù)分析案例
        6.4.1 身管退化數(shù)據(jù)軌跡
        6.4.2 評估結(jié)果及討論
    6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3132579