為探究火箭武器儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射箱長(zhǎng)期儲(chǔ)存的蠕變性能,制備復(fù)合材料層壓板并開(kāi)展單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn),獲得了單向纖維復(fù)合材料主方向的蠕變本構(gòu)模型參數(shù)。采用有限元方法并借助用戶自定義材料子程序建立儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射箱長(zhǎng)期儲(chǔ)存蠕變的數(shù)值分析模型,預(yù)測(cè)了堆碼儲(chǔ)存15年后底層發(fā)射箱的蠕變變形。以儲(chǔ)存后的發(fā)射箱作為初始狀態(tài)建立彈管耦合發(fā)射動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算模型,進(jìn)一步分析蠕變對(duì)火箭彈發(fā)射過(guò)程的影響。仿真結(jié)果表明:蠕變引起的定向器平行度和發(fā)射箱底面平面度的變化均小于技術(shù)指標(biāo)規(guī)定值,定向器束的最大殘余變形在三維空間內(nèi)呈馬鞍狀分布,上、下兩行中間位置定向器的變形最大,左、右兩列中間位置定向器的變形最小。定向器蠕變變形使得彈管間隙減小,火箭彈在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)使彈管之間的動(dòng)態(tài)接觸碰撞力增大,離 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

定向器局部網(wǎng)格

圖2 定向器局部網(wǎng)格根據(jù)各部件實(shí)際裝配關(guān)系,有限元模型中采用連接單元模擬火箭彈與定向器在軸線方向上的閉鎖擋彈力,火箭彈定心部與定向器內(nèi)表面、定向鈕與螺旋導(dǎo)槽以及定向器外部第一、三段(靠近發(fā)射箱前端為第一段)定位環(huán)與發(fā)射箱支撐板之間均定義面-面接觸,采用罰函數(shù)法進(jìn)行處理,軟件自動(dòng)判斷主從面節(jié)點(diǎn)之間是否發(fā)生接觸,并自動(dòng)選取罰函數(shù)剛度。定向器外部第二、四段定位環(huán)與發(fā)射箱支撐板之間定義綁定約束。儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射箱采用三層堆碼方式儲(chǔ)存,取底層發(fā)射箱為研究對(duì)象,將上面兩個(gè)發(fā)射箱的質(zhì)量簡(jiǎn)化為均布載荷施加到箱體框架相應(yīng)位置上。對(duì)箱體底面與堆碼工裝接觸區(qū)域施加邊界條件,約束底面前后共四個(gè)定位孔的平動(dòng)自由度U1=U3=0,其他接觸區(qū)域約束垂向自由度U2=0,載荷及邊界條件如圖3所示。

復(fù)合材料定向器由連續(xù)玻璃纖維和環(huán)氧-酸酐樹(shù)脂體系經(jīng)濕法纏繞工藝制成,其厚度為2.5 mm,鋪層順序?yàn)閇90°/(±53.7°)5/90°],有限元模型中定義局部離散坐標(biāo)系,按實(shí)際鋪層順序賦予定向器材料屬性,詳細(xì)鋪層結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中左下角坐標(biāo)系代表局部離散坐標(biāo)系,其1方向沿定向器軸線方向,2方向沿定向器周向,3方向沿定向器徑向。各層厚度t表示相對(duì)厚度,并不代表實(shí)際意義上的厚度。各層上的斜線表示纖維方向,可以看出,第1、12層纖維方向與局部離散坐標(biāo)系的2方向一致,表示纖維沿周向纏繞,有限元模型中復(fù)合材料定向器的鋪層方式與實(shí)際結(jié)構(gòu)相同。3.3 蠕變本構(gòu)模型二次開(kāi)發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚合物基復(fù)合材料單向板黏彈性模型[J]. 張小玉,黃乾鈺,陳建中,李卓球.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[2]管殼式換熱器殼體的高溫蠕變有限元分析[J]. 王珂,劉遵超,劉彤,曹侃,劉敏珊.  機(jī)械工程材料. 2014(04)
[3]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料黏彈性行為的預(yù)測(cè)模型[J]. 任超,陳建鈞,潘紅良.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(01)

碩士論文
[1]玻璃鋼定向器耐老化性能研究及壽命預(yù)測(cè)[D]. 蘇騰騰.南京理工大學(xué) 2016
[2]聚合物基復(fù)合材料黏彈性性能預(yù)測(cè)及其應(yīng)用研究[D]. 黃乾鈺.武漢理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3563153