針對持續(xù)射擊狀態(tài)自動步槍槍管瞬態(tài)溫度和變形預(yù)測問題,建立槍管的熱彈耦合軸對稱有限元計算模型,通過與實驗結(jié)果對比,驗證了模型的正確性。計算獲得了連續(xù)射擊150發(fā)過程中槍管溫度和變形情況,分析了槍管壁厚和射擊頻率對槍管瞬態(tài)溫度和變形影響情況。計算結(jié)果表明:小口徑自動步槍槍管外徑越大,150發(fā)連發(fā)射擊后殘余溫度和徑向熱彈變形越小;射擊頻率降低15%,對槍管150發(fā)射擊后的殘余溫度和徑向殘余變形影響不大。

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【部分圖文】：

圖1自動步槍槍管有限元模型

將自動步槍槍管簡化為細(xì)長軸對稱模型，忽略膛線的影響，以槍管的陽線和外壁面圓為準(zhǔn)時，忽略槍管膛線、外壁的孔、定位面等細(xì)節(jié)，由于槍管內(nèi)壁采用鍍鉻，對鍍鉻層的網(wǎng)格加密采用徑向0.05mm、軸向0.4mm網(wǎng)格對鉻層進(jìn)行劃分；槍管基體鋼層采用徑向0.2～0.3mm，軸向0.4mm網(wǎng)格....

圖2150發(fā)射擊時距槍管尾端面70mm內(nèi)壁節(jié)點溫度變化情況

對某自動步槍槍管150連發(fā)射擊過程進(jìn)行數(shù)值仿真分析，射擊規(guī)范為：1組30發(fā)連發(fā)射擊，之后空冷3s再進(jìn)行下一組30發(fā)連發(fā)射擊，共進(jìn)行5組30發(fā)連發(fā)射擊，共150彈，射擊頻率為650發(fā)/min，周圍環(huán)境溫度為299K。在射擊150發(fā)過程中距槍尾70mm位置槍管溫度變化情況如圖2....

圖2150發(fā)射擊時距槍管尾端面70mm內(nèi)壁節(jié)點溫度變化情況

圖2150發(fā)射擊時距槍管尾端面70mm內(nèi)壁節(jié)點溫度變化情況150發(fā)連續(xù)射擊結(jié)束后，槍管溫度場分布情況如圖3所示：槍管尾部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到979.0K，內(nèi)外壁溫差為184.5K；槍管中部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到849.6K，內(nèi)外壁溫差為94.4K；槍管口部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到929....

圖3150發(fā)彈結(jié)束時槍管局部等溫度場

150發(fā)連續(xù)射擊結(jié)束后，槍管溫度場分布情況如圖3所示：槍管尾部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到979.0K，內(nèi)外壁溫差為184.5K；槍管中部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到849.6K，內(nèi)外壁溫差為94.4K；槍管口部區(qū)域內(nèi)壁溫度達(dá)到929.4K，內(nèi)外壁溫差為130.7K。150連發(fā)時70mm位....

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