槍管是自動(dòng)武器的主要構(gòu)件,在自動(dòng)武器所有組件中,它的質(zhì)量所占權(quán)重較大,因此,槍管輕量化技術(shù)在自動(dòng)武器減重設(shè)計(jì)中占有極為重要的地位。改進(jìn)槍管結(jié)構(gòu)、采用輕量化材料是槍管輕量化的有效途徑。目前對輕量化炮管的力學(xué)性能及溫度特性研究已經(jīng)較為深入,輕量化炮管已進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段。與炮管相比,槍管具有管壁薄、承受連發(fā)沖擊、熱容量小等特點(diǎn)。因此,炮管的輕量化技術(shù)對槍管的輕量化設(shè)計(jì)具有一定的借鑒價(jià)值,卻不能照搬應(yīng)用到槍管中來。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.基于復(fù)合材料細(xì)觀分析理論,采用細(xì)觀解析分析法和有限元分析法,分別導(dǎo)出了各向異性混雜復(fù)合材料宏觀性能參數(shù)（宏觀熱膨脹系數(shù)、宏觀彈性常數(shù)、宏觀導(dǎo)熱系數(shù)）的預(yù)測方法和預(yù)測模型。2.基于連續(xù)損傷力學(xué)理論和擴(kuò)展的蔡-吳失效準(zhǔn)則,采用以能量為基準(zhǔn)的剛度退化方法預(yù)測了鋼-碳纖維/聚酰亞胺復(fù)合材料槍管的漸進(jìn)破壞模式和破壞過程。破壞模型考慮了碳纖維/聚酰亞胺復(fù)合材料的三種破壞模式：纖維斷裂,聚合物基體損傷和界面剪切失效。同時(shí)采用該模型預(yù)測了復(fù)合材料槍管的屈服內(nèi)壓和爆破內(nèi)壓。并采用曲線擬合優(yōu)化法,對纖維纏繞角進(jìn)行了高效的優(yōu)化。3.論文提出將分段纏繞法應(yīng)用于復(fù)... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

samMay提出的碳纖維纏繞槍管示意圖

2.2.3有限元法微觀力學(xué)模型本文基于商業(yè)FEA軟件ANSYS，采用間接法計(jì)算武器身管的混雜復(fù)合材料徑向熱膨脹系數(shù)。如圖2.2一2.3所示，本文采用有限元建模的方法建立了混雜復(fù)合材料基體和整體的特征體單元。聚合物顆粒 lllll \\\\\圖2.2基體特征體單元結(jié)構(gòu)基體纖維圖2.3整體特征體單元結(jié)構(gòu)

一，}2(‘+v。)(Vm‘一‘)Zvm，+v。一l一(l+v。)/c玲v，乓/E，n馬‘凡+(‘一。價(jià))‘)Geier模型也經(jīng)常被德國文獻(xiàn)引用[68]:「，、v__十v，E/E_〕，一~了，.1~。.，~~，、，，’JmJ，了廠l，1Tl龜以22=以廠Ff十1LLm個(gè)氣“m一以必)萬丁一下萬下下丁下一丁不一又獷了}、且一獷了)LF，+、i一F，乙�！衣�)J0)Kemer考慮了復(fù)合材料相間的剪切效應(yīng)，提出了顆粒彌散復(fù)合公式[69]:。_。_+。。a;一a二、!-玉(蘭蘭望國坦三二玉業(yè)生衛(wèi)竺遭‘”’{(3乓+4am)La氣Gm(乓一Em)十3E。乓+“Gm凡」限元法微觀力學(xué)模型基于商業(yè)FEA軟件ANSYS，采用間接法計(jì)算武器身管的混雜復(fù)。如圖2.2一2.3所示，本文采用有限元建模的方法建立了混雜復(fù)征體單元。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合材料身管動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 王加剛,徐亞棟.  四川兵工學(xué)報(bào). 2010(02)
[2]基于VB和ANSYS接口的曲軸有限元模型自動(dòng)生成系統(tǒng)[J]. 劉榮昌,孫華東,馬淑英,陳立東,薛隆泉.  河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]有限元法預(yù)測復(fù)合材料的有效彈性模量[J]. 劉旭東,張勁松.  沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[4]含孔復(fù)合材料層合板軸向拉伸三維有限元漸進(jìn)失效分析[J]. 魯國富,劉勇,張呈林.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]基于熱效應(yīng)的復(fù)合材料身管強(qiáng)度分析[J]. 陳龍淼,錢林方.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[6]金屬內(nèi)襯對復(fù)合材料身管熱性能影響分析[J]. 陳龍淼,錢林方.  兵工學(xué)報(bào). 2008(11)
[7]纏繞復(fù)合材料力學(xué)特性研究進(jìn)展[J]. 李儉,溫衛(wèi)東,崔海濤.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]細(xì)觀力學(xué)法預(yù)測單向復(fù)合材料的有效熱膨脹系數(shù)[J]. 熊璇,呂國志,呂毅.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2008(02)
[9]復(fù)合材料身管非線性熱彈性有限元分析[J]. 徐亞棟,錢林方,陳龍淼.  兵工學(xué)報(bào). 2007(12)
[10]計(jì)算復(fù)合材料有效彈性模量的重心有限元方法[J]. 王兆清,張景濤,李淑萍.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2007(06)

博士論文
[1]復(fù)合層合槍管強(qiáng)度及溫度場的理論分析與試驗(yàn)研究[D]. 張?jiān)?南京理工大學(xué) 2007
[2]復(fù)合材料身管結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化研究[D]. 徐亞棟.南京理工大學(xué) 2006
[3]復(fù)合材料身管熱學(xué)性能研究[D]. 陳龍淼.南京理工大學(xué) 2005
[4]聚酰亞胺/氮化鋁復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 王家俊.浙江大學(xué) 2001

碩士論文
[1]纖維纏繞復(fù)合材料結(jié)構(gòu)剛度預(yù)測模型與力學(xué)分析方法研究[D]. 付福超.南京航空航天大學(xué) 2007
[2]材料與結(jié)構(gòu)的傳熱性能優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 汪雷.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[3]火炮射擊時(shí)身管溫度場測試研究[D]. 肖飛.南京理工大學(xué) 2005
[4]槍管輕量化技術(shù)研究[D]. 佘建生.華北工學(xué)院 2002



本文編號(hào)：3230485