根據(jù)界面剪切失效理論和疲勞損傷累積理論,建立了基于槍管鍍層—基體界面剪切疲勞損傷累積的槍管壽命預(yù)測(cè)模型.以某小口徑步槍槍管為研究對(duì)象,計(jì)算了一個(gè)冷卻周期射擊過(guò)程中的槍管界面剪切應(yīng)力,預(yù)測(cè)了3種不同基體材料槍管的壽命,研究了基體材料高溫強(qiáng)度對(duì)槍管壽命的影響.研究結(jié)果表明,基體材料高溫強(qiáng)度是影響槍管壽命的至關(guān)重要因素.溫度升高引起的界面抗拉強(qiáng)度下降,是導(dǎo)致鍍層產(chǎn)生界面破壞以及槍管壽終的重要誘因.增加材料常溫強(qiáng)度對(duì)提高槍管壽命意義不大,而增加高溫強(qiáng)度則可以顯著提升槍管壽命.壽命試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所建壽命預(yù)測(cè)模型的可用性及預(yù)測(cè)結(jié)果的正確性. 

【文章來(lái)源】：北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

槍管鍍層剪切失效模型

圖2為一個(gè)完整冷卻周期內(nèi)最大膛壓截面界面切應(yīng)力平均應(yīng)力變化情況,由圖可見(jiàn),平均應(yīng)力的整體變化趨勢(shì)隨著射彈量增加而變大,但在換彈匣后會(huì)因?yàn)闃尮塬@得短暫空冷溫度降低而出現(xiàn)小幅下降. 此外注意到在冷卻周期前期,平均應(yīng)力有一段負(fù)值,這代表此時(shí)熱應(yīng)力小于膛壓應(yīng)力,鍍層內(nèi)的周向應(yīng)力以膛壓載荷引起的的拉應(yīng)力為主導(dǎo). 隨著射擊發(fā)數(shù)增加,槍管溫度逐漸升高后,熱應(yīng)力逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,平均應(yīng)力開(kāi)始表現(xiàn)為正值.圖3為一個(gè)完整冷卻射擊周期內(nèi)最大膛壓截面界面切應(yīng)力的應(yīng)力幅變化情況,由于隨著槍管溫度升高,槍管材料的導(dǎo)熱性能下降以及火藥燃?xì)夂蜆尮軆?nèi)壁溫差減小,導(dǎo)致單次射擊的槍管近壁溫度脈沖幅值有所下降,故射擊過(guò)程中,應(yīng)力幅的整體變化趨勢(shì)是隨著射彈量增加而降低的.

圖3為一個(gè)完整冷卻射擊周期內(nèi)最大膛壓截面界面切應(yīng)力的應(yīng)力幅變化情況,由于隨著槍管溫度升高,槍管材料的導(dǎo)熱性能下降以及火藥燃?xì)夂蜆尮軆?nèi)壁溫差減小,導(dǎo)致單次射擊的槍管近壁溫度脈沖幅值有所下降,故射擊過(guò)程中,應(yīng)力幅的整體變化趨勢(shì)是隨著射彈量增加而降低的.4 壽命預(yù)測(cè)及試驗(yàn)驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)雜射擊規(guī)范下槍管溫度場(chǎng)數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[J]. 馮國(guó)銅,周克棟,赫雷,張英琦,李峻松.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]典型使用條件對(duì)大口徑機(jī)槍槍管壽命影響研究[J]. 齊玉輝,楊明華,單永海,徐誠(chéng).  兵工學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]基于鉻層與基體結(jié)合部疲勞損傷的轉(zhuǎn)管機(jī)槍身管壽命預(yù)測(cè)研究[J]. 徐寧,吳永海,王永娟,徐誠(chéng).  兵工學(xué)報(bào). 2016(10)
[4]機(jī)槍身管常溫綜合壽命試驗(yàn)技術(shù)研究[J]. 單永海,張軍,王全正,尹忱.  兵工學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]常用累積損傷理論疲勞壽命估算精度的試驗(yàn)研究[J]. 趙少汴.  機(jī)械強(qiáng)度. 2000(03)
[6]火炮身管壽命預(yù)測(cè)問(wèn)題的研究[J]. 高付申,邱文堅(jiān),梁世超,孫樂(lè).  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(03)
[7]高溫低循環(huán)疲勞及其應(yīng)用[J]. 謝濟(jì)洲.  機(jī)械工程材料. 1980(06)



本文編號(hào)：3518665