身管弹线膛同锻下线膛锻透性研究和成形极限图的建立
发布时间：2022-01-19 12:08
身管内膛的加工质量是保证身管武器射击精度及身管使用寿命的重要因素,为了提高身管内膛的加工质量,本文利用有限元模拟的方法和解析法研究身管在弹线膛同锻时内膛线膛部位的锻透性和产生微裂纹的可能性,继而建立线膛锻透成形极限图和各工艺参数对微裂纹的影响关系。以5.8mm口径梯形膛线身管和相切膛线身管为研究对象,应用有限元软件ABAQUS,建立了身管弹线膛一体化径向锻造三维有限元模型,对两种膛线下材料的填充过程、内膛的接触法向力、内膛各点塑性应变进行了研究,结合内膛锻不透缺陷的表现形式,建立了以径向和周向塑性应变为表征的身管内膛膛线锻透的判断准则。对于梯形膛线,以毛坯内膛在下沉段结束到阳线边完全锻透的径向塑性应变减小量大于一个定值,或阳线边周向塑性应变不变作为锻透准则;对于相切膛线,以毛坯内膛在下沉段结束到阳线中点完全锻透的径向塑性应变减小量大于一个定值,或阳线中点周向塑性应变不变作为锻透准则。把锻透判断准则分别应用在两种膛线的身管在纯线膛径向精锻和弹线膛一体化径向精锻的过程中,得到以锻造比及毛坯径比为表征的身管锻透极限图,并用试验验证了锻透准则和锻透极限图的准确性。在身管径向锻造中,周向与径向应...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SKK-10型径向锻造机身管弹线膛一次精锻成形工作原理如图1.1所示，它是一种开放式锻造工艺，弹线
硕士学位论文身管弹线膛同锻下线膛锻透性研究和成形极限图的建立5巩固和强化锻造段产生的变形。图1.2展示了相邻两次锻打过程中锤头和工件之间相对位置和变形图。从图中可以看出，经过一次锻打后，初始截面P0就转变成了P1的状态，经过M次锻打后变为截面PM的状态，此时标志着下沉段结束，然后进入锻造段继续锻打，一直到截面变为PN的状态，此时锻造段结束。图1.2身管内膛径向锻造示意图图1.3身管内膛径向锻造变形示意图1.4有限元方法介绍有限元法是一种高效能、常用的计算方法。有限元法在早期是在变分原理的基础上发展起来的，所以它广泛地应用于以泊松方程和拉普拉斯方程所描述的各类物理场中。它的基本原理是将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而把一个连续的无限自由度问题转变为离散的有限自由度问题。由于有限元中单元的类型、形状和大小可以变更，因此，对于各种具有复杂几何形状的物体，复杂的结构都可以求解；任何载荷作用及边界条件，都可方便离散，还可以解决初应力、热应力等问题；有限元法还适用求解线性问题和非线性问题，通常用于求解各向同性材料，也可以求解各向异性材料；有限元法不仅可用来求解力学问题，还可以推广到许多其他领域；借助大型通用程序，还可以对复杂结构进行多工况静力分析和动力分析，从而缩短设计周期，降低设计成本。本文使用的有限元软件ABAQUS是一套功能十分强大的工程模拟有限元软件，最
硕士学位论文身管弹线膛同锻下线膛锻透性研究和成形极限图的建立5巩固和强化锻造段产生的变形。图1.2展示了相邻两次锻打过程中锤头和工件之间相对位置和变形图。从图中可以看出，经过一次锻打后，初始截面P0就转变成了P1的状态，经过M次锻打后变为截面PM的状态，此时标志着下沉段结束，然后进入锻造段继续锻打，一直到截面变为PN的状态，此时锻造段结束。图1.2身管内膛径向锻造示意图图1.3身管内膛径向锻造变形示意图1.4有限元方法介绍有限元法是一种高效能、常用的计算方法。有限元法在早期是在变分原理的基础上发展起来的，所以它广泛地应用于以泊松方程和拉普拉斯方程所描述的各类物理场中。它的基本原理是将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而把一个连续的无限自由度问题转变为离散的有限自由度问题。由于有限元中单元的类型、形状和大小可以变更，因此，对于各种具有复杂几何形状的物体，复杂的结构都可以求解；任何载荷作用及边界条件，都可方便离散，还可以解决初应力、热应力等问题；有限元法还适用求解线性问题和非线性问题，通常用于求解各向同性材料，也可以求解各向异性材料；有限元法不仅可用来求解力学问题，还可以推广到许多其他领域；借助大型通用程序，还可以对复杂结构进行多工况静力分析和动力分析，从而缩短设计周期，降低设计成本。本文使用的有限元软件ABAQUS是一套功能十分强大的工程模拟有限元软件，最
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅论中国轻武器 朵英贤院士访谈录[J]. 何懿. 兵器知识. 2018(07)
[2]枪炮身管疲劳和磨损及其健康监测研究[J]. 吴斌,刘帮俊,郑靖,陈晓磊,邹志强,张开闩. 失效分析与预防. 2016(06)
[3]身管弹膛精锻成形几何分析和成形条件研究[J]. 黄雷,樊黎霞. 精密成形工程. 2016(01)
[4]身管径向锻造材料流动的仿真分析[J]. 高斌,李强. 锻压技术. 2015(11)
[5]基于Dynaform获取铝合金成形极限的试验及理论研究[J]. 杨滢鑫,郑燕萍,王列亮,昌诚程. 森林工程. 2015(06)
[6]弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究[J]. 刘佳,马忠亮,代淑兰,肖忠良,程山. 兵工学报. 2015(08)
[7]锻造技术的发展现状及趋势[J]. 李建军,黄茂林,彭谦之,魏志文,张强,贾贝,雷雪峰. 热处理技术与装备. 2015(03)
[8]工业纯钛高温拉伸断裂极限[J]. 周铁柱,苏娟华,任凤章,魏世忠,陈志强. 金属热处理. 2014(11)
[9]径向锻造工艺参数对锻透性的影响[J]. 栾谦聪,董湘怀,吴云剑. 中国机械工程. 2014(22)
[10]径向锻造中锤头对锻透性的影响[J]. 李汉,周旭东. 热加工工艺. 2014(05)
博士论文
[1]身管径向锻造工艺及锻后身管性能研究[D]. 刘力力.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]身管线膛精锻成形极限研究[D]. 张鹤词.南京理工大学 2018
[2]先进材料身管精锻制造工艺及锻后性能研究[D]. 郑亚杰.南京理工大学 2017
[3]径向锻打身管的微观性能研究及晶体塑性有限元模拟[D]. 董晓彬.南京理工大学 2015
[4]身管径向锻造过程解析分析与数值模拟[D]. 王志刚.南京理工大学 2011
[5]弹膛成形时的工艺参数影响分析及知识库的建立[D]. 何湘玥.南京理工大学 2011
本文编号：3596824
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SKK-10型径向锻造机身管弹线膛一次精锻成形工作原理如图1.1所示，它是一种开放式锻造工艺，弹线
硕士学位论文身管弹线膛同锻下线膛锻透性研究和成形极限图的建立5巩固和强化锻造段产生的变形。图1.2展示了相邻两次锻打过程中锤头和工件之间相对位置和变形图。从图中可以看出，经过一次锻打后，初始截面P0就转变成了P1的状态，经过M次锻打后变为截面PM的状态，此时标志着下沉段结束，然后进入锻造段继续锻打，一直到截面变为PN的状态，此时锻造段结束。图1.2身管内膛径向锻造示意图图1.3身管内膛径向锻造变形示意图1.4有限元方法介绍有限元法是一种高效能、常用的计算方法。有限元法在早期是在变分原理的基础上发展起来的，所以它广泛地应用于以泊松方程和拉普拉斯方程所描述的各类物理场中。它的基本原理是将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而把一个连续的无限自由度问题转变为离散的有限自由度问题。由于有限元中单元的类型、形状和大小可以变更，因此，对于各种具有复杂几何形状的物体，复杂的结构都可以求解；任何载荷作用及边界条件，都可方便离散，还可以解决初应力、热应力等问题；有限元法还适用求解线性问题和非线性问题，通常用于求解各向同性材料，也可以求解各向异性材料；有限元法不仅可用来求解力学问题，还可以推广到许多其他领域；借助大型通用程序，还可以对复杂结构进行多工况静力分析和动力分析，从而缩短设计周期，降低设计成本。本文使用的有限元软件ABAQUS是一套功能十分强大的工程模拟有限元软件，最
硕士学位论文身管弹线膛同锻下线膛锻透性研究和成形极限图的建立5巩固和强化锻造段产生的变形。图1.2展示了相邻两次锻打过程中锤头和工件之间相对位置和变形图。从图中可以看出，经过一次锻打后，初始截面P0就转变成了P1的状态，经过M次锻打后变为截面PM的状态，此时标志着下沉段结束，然后进入锻造段继续锻打，一直到截面变为PN的状态，此时锻造段结束。图1.2身管内膛径向锻造示意图图1.3身管内膛径向锻造变形示意图1.4有限元方法介绍有限元法是一种高效能、常用的计算方法。有限元法在早期是在变分原理的基础上发展起来的，所以它广泛地应用于以泊松方程和拉普拉斯方程所描述的各类物理场中。它的基本原理是将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而把一个连续的无限自由度问题转变为离散的有限自由度问题。由于有限元中单元的类型、形状和大小可以变更，因此，对于各种具有复杂几何形状的物体，复杂的结构都可以求解；任何载荷作用及边界条件，都可方便离散，还可以解决初应力、热应力等问题；有限元法还适用求解线性问题和非线性问题，通常用于求解各向同性材料，也可以求解各向异性材料；有限元法不仅可用来求解力学问题，还可以推广到许多其他领域；借助大型通用程序，还可以对复杂结构进行多工况静力分析和动力分析，从而缩短设计周期，降低设计成本。本文使用的有限元软件ABAQUS是一套功能十分强大的工程模拟有限元软件，最
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅论中国轻武器 朵英贤院士访谈录[J]. 何懿. 兵器知识. 2018(07)
[2]枪炮身管疲劳和磨损及其健康监测研究[J]. 吴斌,刘帮俊,郑靖,陈晓磊,邹志强,张开闩. 失效分析与预防. 2016(06)
[3]身管弹膛精锻成形几何分析和成形条件研究[J]. 黄雷,樊黎霞. 精密成形工程. 2016(01)
[4]身管径向锻造材料流动的仿真分析[J]. 高斌,李强. 锻压技术. 2015(11)
[5]基于Dynaform获取铝合金成形极限的试验及理论研究[J]. 杨滢鑫,郑燕萍,王列亮,昌诚程. 森林工程. 2015(06)
[6]弹药因素对5.8mm步枪射击精度影响的因素及试验研究[J]. 刘佳,马忠亮,代淑兰,肖忠良,程山. 兵工学报. 2015(08)
[7]锻造技术的发展现状及趋势[J]. 李建军,黄茂林,彭谦之,魏志文,张强,贾贝,雷雪峰. 热处理技术与装备. 2015(03)
[8]工业纯钛高温拉伸断裂极限[J]. 周铁柱,苏娟华,任凤章,魏世忠,陈志强. 金属热处理. 2014(11)
[9]径向锻造工艺参数对锻透性的影响[J]. 栾谦聪,董湘怀,吴云剑. 中国机械工程. 2014(22)
[10]径向锻造中锤头对锻透性的影响[J]. 李汉,周旭东. 热加工工艺. 2014(05)
博士论文
[1]身管径向锻造工艺及锻后身管性能研究[D]. 刘力力.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]身管线膛精锻成形极限研究[D]. 张鹤词.南京理工大学 2018
[2]先进材料身管精锻制造工艺及锻后性能研究[D]. 郑亚杰.南京理工大学 2017
[3]径向锻打身管的微观性能研究及晶体塑性有限元模拟[D]. 董晓彬.南京理工大学 2015
[4]身管径向锻造过程解析分析与数值模拟[D]. 王志刚.南京理工大学 2011
[5]弹膛成形时的工艺参数影响分析及知识库的建立[D]. 何湘玥.南京理工大学 2011
本文编号：3596824
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