多物理场作用下身管应力场及裂纹尖端强度因子分析

发布时间：2021-07-22 04:11

　　采用扩展有限元法分析了残余应力场和温度场对自紧身管最高膛压部位裂纹尖端应力场及强度因子的影响。结果表明含裂纹体的身管在残余应力场影响下,裂纹尖端的应力为压应力,应力强度因子呈负值,能够抑制裂纹扩展,增强身管寿命。但随着温度的增加,裂纹内表面两端的应力强度因子值正向越来越大。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(12)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

裂纹尖端坐标系

建立带有膛线的1/4身管模型，为方便计算本文只建立长度为20 mm长度的一段身管模型，所建立的身管模型如图2所示。将长为2 mm深为0.5 mm的裂纹预置在身管阴线的根部，如图3所示。

将长为2 mm深为0.5 mm的裂纹预置在身管阴线的根部，如图3所示。将模型划分为结构网格，采用三维实体八节点减缩积分单元(C3D8R)，并加密裂纹所在区域网格大小，网格完成划分如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XFEM的加筋板动态裂纹扩展研究[J]. 彭英,杨平,柯叶君,姜伟.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2019(03)
[2]基于Abaqus的直齿圆柱齿轮疲劳裂纹应力强度因子研究[J]. 裴未迟,楚京,纪宏超,李耀刚,董建伟.  机械传动. 2019(02)
[3]冲击载荷下镁铝合金裂纹动态扩展过程的数值模拟[J]. 郭历伦,钟卫洲,陈忠富,罗景润.  爆炸与冲击. 2016(05)
[4]基于扩展有限元法的弹塑性裂纹扩展研究[J]. 杨志锋,周昌玉,代巧.  南京工业大学学报(自然科学版). 2014(04)
[5]自紧厚壁筒表面裂纹的应力强度因子研究[J]. 张伟,孙波,查子初,崔维成.  船舶力学. 2000(04)
[6]残余应力下厚壁筒表面裂纹的应力强度因子计算[J]. 张伟,王志群,张圣坤,崔维成.  计算力学学报. 2000(03)
[7]断裂力学在火炮身管上的应用[J]. 傅建三.  华北工学院学报. 2000(02)
[8]高强度炮钢的断裂韧度[J]. 张锐生.  兵器材料科学与工程. 1997(05)

硕士论文
[1]大口径火炮自紧身管强度的有限元分析[D]. 郑祖华.合肥工业大学 2012
[2]火炮身管结构强度与损伤分析[D]. 李鹏辉.中北大学 2010



本文编号：3296409