現(xiàn)代大口徑、大威力、遠(yuǎn)射程和高膛壓火炮，服役中發(fā)生身管疲勞失效，甚至造成嚴(yán)重安全事故的情況并不鮮見。故研究火炮身管在服役過程的熱力耦合、應(yīng)力分布及失效機(jī)制，對武器系統(tǒng)的運(yùn)用、維護(hù)及安全有重要意義。為此，本文選擇某155mm火炮自緊身管為研究對象，從以下幾個(gè)方面展開研究：①研究考慮炮鋼材料線性硬化及包辛格效應(yīng)下的身管自緊殘余應(yīng)力的計(jì)算方法，并利用ABAQUS軟件仿真自緊過程，分析身管的自緊殘余應(yīng)力分布情況。②利用ABAQUS軟件分析火炮多發(fā)連射過程的瞬態(tài)傳熱特性，獲得連發(fā)射擊時(shí)自緊身管的熱力耦合場。③引入斷裂力學(xué)在火炮身管中的應(yīng)用，利用權(quán)函數(shù)法和有限元法計(jì)算身管的應(yīng)力強(qiáng)度因子（K_I），采用基于多邊形有限元和擴(kuò)展有限元的ALOF軟件（Analyses Laboratory ofFracture）模擬內(nèi)膛裂紋的擴(kuò)展過程。主要?jiǎng)?chuàng)新性成果和結(jié)論如下：（1）火炮材料的包辛格效應(yīng)（σ_Ε=1.4338σ_s）比線性運(yùn)動硬化（σ_Ε=2σ_s）模型明顯。鑒于ABAQUS材料庫中提供的材料模型無法準(zhǔn)確反... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢概況
    1.3 身管受力和強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        1.3.1 身管結(jié)構(gòu)與受力
        1.3.2 身管靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        1.3.3 身管斷裂強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        1.3.4 身管壽命
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 身管自緊殘余應(yīng)力的計(jì)算
    2.1 引言
    2.2 自緊殘余應(yīng)力的解析解
        2.2.1 彈塑性力學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.2 理想彈塑性材料下自緊身管應(yīng)力分析
        2.2.3 考慮加載與卸載線性強(qiáng)化及包辛格效應(yīng)下自緊身管應(yīng)力分析
    2.3 自緊過程 ABAQUS 模擬
        2.3.1 ABAQUS 簡介
        2.3.2 理想彈塑性材料模型下自緊過程模擬
        2.3.3 包辛格效應(yīng)下自緊過程模擬
    2.4 本章小結(jié)
第三章 射擊過程中身管的熱力耦合分析
    3.1 引言
    3.2 傳熱問題的有限元格式
        3.2.1 傳熱問題基本方程
        3.2.2 穩(wěn)態(tài)傳熱問題有限元格式
        3.2.3 瞬態(tài)傳熱問題有限元基本原理
        3.2.4 熱應(yīng)力問題有限元格式
    3.3 身管熱力耦合的有限元模擬
        3.3.1 身管熱力耦合分析的數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 發(fā)射過程 ABAQUS 熱分析
        3.3.3 非自緊身管射擊過程溫度場分析的結(jié)果
        3.3.4 非自緊身管瞬態(tài)熱應(yīng)力分析結(jié)果
        3.3.5 自緊身管瞬態(tài)熱力耦合分析結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 身管斷裂強(qiáng)度分析
    4.1 引言
    4.2 帶內(nèi)裂紋厚壁圓筒在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子
    4.3 膛壓作用下身管的三維裂紋擴(kuò)展模擬：
    4.4 自緊力作用下身管的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新之處
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3602751