穿越式弩弓的结构优化及铸造工艺设计

发布时间：2020-08-08 16:27

【摘要】：弩是在弓箭的基础上发展而来的,相较于弓具有显著优势。随着现代科学技术的发展,得到不断改良的现代弓弩性能得到了提高,广泛应用于射击比赛、狩猎、警用装备等领域,发挥了其优越的性能。本文以现代弩的弩弓部分为研究对象,结合弩弓的结构功能特点,初步设计了穿越式弩弓结构。利用ABAQUS软件对其静力学特性进行分析,得到了穿越式弩弓的变形及弓片上的应力分布情况,通过与传统弩弓的对比,证明了穿越式弩弓的优势。应用等应力梁理论,对弩弓进行变截面处理,并给出了变截面尺寸设计的公式,解决了初始穿越式弩弓质量大、应力分布不合理的问题。通过改变穿越式结构中的各个变量,得到了圆环的最佳半径及位置,并对圆环内侧最大应力位置进行结构的合理优化,得到了穿越式弩弓的最优结构。对弩弓进行模态分析,为弩弓的使用及结构再设计提供了理论基础。分析穿越式弩弓的结构特点,对其熔模铸造工艺进行设计,并借助于ProCAST软件对弩弓的充型、凝固过程进行模拟分析。以缩孔缩松缺陷的预测结果为依据,对浇注系统及冒口的设置进行多次改进,最终得到了最优的方案。为了对铸造工艺参数进行优化,以浇注温度、型壳温度、浇注时间为研究因素设计正交试验,确定了当浇注温度为1550℃,型壳温度为900℃,浇注时间为3s时,铸件内部产生缩孔、缩松缺陷的倾向最小。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ28;TG24

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本文编号：2785812