枪械关重件疲劳可靠性设计分析
发布时间：2021-03-28 00:24
本文以某型枪械击针与拉壳钩等关重件为研究对象,分析了基于有限元和代理模型的关重件局部应力与应变分布规律,研究了基于疲劳失效下的击针和拉壳钩寿命可靠性问题,最后通过概率-区间混合变量对击针进行疲劳可靠性分析与参数影响优化。本论文主要对以下几个问题进行分析与研究:（1）考虑枪弹发射过程中的主要影响因素,以某枪械击针和拉壳钩为研究对象,建模时对影响较小的因素予以忽略或简化处理。结合该枪模型的几何形状、受载特性及有限元分析的目标,利用随机有限元法建立仿真模型并进行分析,充分考虑重要边界条件和材料参数对关重件局部应力应变的影响。（2）针对击针、拉壳钩等自动武器复杂部件,其真实物理性能模型通常很复杂,目标性能与设计变量之间一般不能输出显式的函数关系式。在不降低模型精度情况下,以击针和拉壳钩为例,借助代理模型分析手段,利用应力应变仿真分析结果,从尺寸、材料常数以及初始条件等参数中定义随机输入变量,建立Kriging插值模型。最后得到了击针和拉壳钩危险界面的等效应力与随机输入变量的关系曲面。（3）通过上述有限元仿真分析,获得关重件危险截面处节点的应力-时间历程曲线,对应力谱进行雨流计数法处理,结合Ne...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２与常见代理模型技术相关的工程文献量??利用人工神经网络预测了面内剪切复合材料加筋板的屈曲载荷
图１．３主要研究内容??
似看作刚体，击针由于变形较大看作是弹性体。研宄对象所用到的底火的材料是刚度比??较低的黄铜，受到击针头部撞击时会产生较大变形，因此把底火材料当作随动塑性处理。??由上述分析，把击针、击锤与底火三者碰撞的几何模型简化如下图２．１。?＾??气?〇〇??２?ｒｎ??议??１?ＢＬ５?＾??卜－?￣＾丨丨口：??〇?ｂｋ／?１??＾?２８，５?，?Ｉ?，?队４．…?，，１１?，０，６??图２．１击针与击锤结构模型??２．３．２材料模型与网格划分??由于ＵＧ在三维建模方面功能非常强大，因此本文击针体的几何模型在ＵＧ中实现，??然后利用Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ对击针进行六面体网格划分，最后导入ＡＢＡＱＵＳ完成击锤、击针??与底火的撞击分析。??击针、击锤与底火全部采用ＡＢＡＱＵＳ中的Ｃ３Ｄ８Ｒ实体单元，它是采用缩减积分的??８节点六面体单元。因为缩减积分单元积分点较少，这样便可以缩短分析时间提高计算??效率，同时计算精度也有所提高，所以缩减积分是较常采用的数值积分方法之一。击针、??底火和击锤都用扫掠方法在Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ生成数量比较多质量比较好的六面体网格，这是??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Advanced multiple response surface method of sensitivity analysis for turbine blisk reliability with multi-physics coupling[J]. Zhang Chunyi,Song Lukai,Fei Chengwei,Lu Cheng,Xie Yongmei. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[2]基于Kriging模型的桥梁结构易损性分析[J]. 袁万城,王建国,庞于涛,贾丽君. 哈尔滨工程大学学报. 2016(11)
[3]基于线性累积损伤的金属结构全场疲劳分析技术[J]. 何山,邓贤远,江爱华,黄国健. 自动化与信息工程. 2016(02)
[4]一种考虑材料损伤的低循环疲劳寿命预测方法[J]. 商体松,赵明,曹友明. 机械科学与技术. 2016(04)
[5]基于Stochastic Kriging的柔性机翼稳健性优化设计[J]. 刘艳,白俊强,华俊,刘南,王波. 西北工业大学学报. 2015(06)
[6]基于ISC-Kriging响应面法的桥梁抗震动力可靠度分析[J]. 贾布裕,余晓琳,颜全胜,陈舟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[7]基于XFEM法的拉壳钩裂纹扩展分析研究[J]. 刘杭,李强,吴宝双. 火炮发射与控制学报. 2015(02)
[8]一种考虑模糊不确定性的概率-区间混合结构可靠性分析方法[J]. 吴钰龙,姜潮. 机械强度. 2014(03)
[9]一种概率-区间混合结构可靠性的高效计算方法[J]. 姜潮,刘丽新,龙湘云. 计算力学学报. 2013(05)
[10]基于优化Kriging模型和重要抽样法的结构可靠度混合算法[J]. 刘瞻,张建国,王灿灿,谭春林,孙京. 航空学报. 2013(06)
博士论文
[1]多源不确定性结构可靠性分析及优化设计[D]. 何新党.西北工业大学 2014
[2]航空发动机关键转动部件疲劳寿命预测与可靠性分析方法[D]. 甘露萍.电子科技大学 2014
[3]代理模型近似技术研究及其在结构可靠度分析中的应用[D]. 李坚.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]基于多失效模式的枪械关重件使用寿命分析[D]. 闫建伟.南京理工大学 2016
[2]基于贝叶斯网络的大型星载展开天线多状态可靠性分析[D]. 靳宁.西安电子科技大学 2011
[3]发射器关键零件疲劳可靠性分析[D]. 马建伟.大连理工大学 2009
[4]飞机起落架疲劳可靠性分析方法研究[D]. 吉倩.南京航空航天大学 2007
本文编号：3104519
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２与常见代理模型技术相关的工程文献量??利用人工神经网络预测了面内剪切复合材料加筋板的屈曲载荷
图１．３主要研究内容??
似看作刚体，击针由于变形较大看作是弹性体。研宄对象所用到的底火的材料是刚度比??较低的黄铜，受到击针头部撞击时会产生较大变形，因此把底火材料当作随动塑性处理。??由上述分析，把击针、击锤与底火三者碰撞的几何模型简化如下图２．１。?＾??气?〇〇??２?ｒｎ??议??１?ＢＬ５?＾??卜－?￣＾丨丨口：??〇?ｂｋ／?１??＾?２８，５?，?Ｉ?，?队４．…?，，１１?，０，６??图２．１击针与击锤结构模型??２．３．２材料模型与网格划分??由于ＵＧ在三维建模方面功能非常强大，因此本文击针体的几何模型在ＵＧ中实现，??然后利用Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ对击针进行六面体网格划分，最后导入ＡＢＡＱＵＳ完成击锤、击针??与底火的撞击分析。??击针、击锤与底火全部采用ＡＢＡＱＵＳ中的Ｃ３Ｄ８Ｒ实体单元，它是采用缩减积分的??８节点六面体单元。因为缩减积分单元积分点较少，这样便可以缩短分析时间提高计算??效率，同时计算精度也有所提高，所以缩减积分是较常采用的数值积分方法之一。击针、??底火和击锤都用扫掠方法在Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ生成数量比较多质量比较好的六面体网格，这是??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Advanced multiple response surface method of sensitivity analysis for turbine blisk reliability with multi-physics coupling[J]. Zhang Chunyi,Song Lukai,Fei Chengwei,Lu Cheng,Xie Yongmei. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(04)
[2]基于Kriging模型的桥梁结构易损性分析[J]. 袁万城,王建国,庞于涛,贾丽君. 哈尔滨工程大学学报. 2016(11)
[3]基于线性累积损伤的金属结构全场疲劳分析技术[J]. 何山,邓贤远,江爱华,黄国健. 自动化与信息工程. 2016(02)
[4]一种考虑材料损伤的低循环疲劳寿命预测方法[J]. 商体松,赵明,曹友明. 机械科学与技术. 2016(04)
[5]基于Stochastic Kriging的柔性机翼稳健性优化设计[J]. 刘艳,白俊强,华俊,刘南,王波. 西北工业大学学报. 2015(06)
[6]基于ISC-Kriging响应面法的桥梁抗震动力可靠度分析[J]. 贾布裕,余晓琳,颜全胜,陈舟. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[7]基于XFEM法的拉壳钩裂纹扩展分析研究[J]. 刘杭,李强,吴宝双. 火炮发射与控制学报. 2015(02)
[8]一种考虑模糊不确定性的概率-区间混合结构可靠性分析方法[J]. 吴钰龙,姜潮. 机械强度. 2014(03)
[9]一种概率-区间混合结构可靠性的高效计算方法[J]. 姜潮,刘丽新,龙湘云. 计算力学学报. 2013(05)
[10]基于优化Kriging模型和重要抽样法的结构可靠度混合算法[J]. 刘瞻,张建国,王灿灿,谭春林,孙京. 航空学报. 2013(06)
博士论文
[1]多源不确定性结构可靠性分析及优化设计[D]. 何新党.西北工业大学 2014
[2]航空发动机关键转动部件疲劳寿命预测与可靠性分析方法[D]. 甘露萍.电子科技大学 2014
[3]代理模型近似技术研究及其在结构可靠度分析中的应用[D]. 李坚.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]基于多失效模式的枪械关重件使用寿命分析[D]. 闫建伟.南京理工大学 2016
[2]基于贝叶斯网络的大型星载展开天线多状态可靠性分析[D]. 靳宁.西安电子科技大学 2011
[3]发射器关键零件疲劳可靠性分析[D]. 马建伟.大连理工大学 2009
[4]飞机起落架疲劳可靠性分析方法研究[D]. 吉倩.南京航空航天大学 2007
本文编号：3104519
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