某炮塔塔体瞬态动力学分析

发布时间：2022-01-10 10:50

　　本文通过三维建模软件CATIA建立某炮塔塔体三维模型,并通过Adams分析得到塔体所受冲击力大小,进而通过ANSYS workbench对其进行瞬态动力学分析,且对分析结果进行刚强度校核,得出其结构满足刚强度要求,为日后结构优化提供依据。 

【文章来源】：南方农机. 2020,51(01)

【文章页数】：2 页

【部分图文】：

炮塔主要构件组成

炮塔由于射击角度的不同，会对塔体产生不同的冲击力，由于俯射有火炮自身重力叠加作用，故在最大俯仰角时受力最大，选取最大俯仰角45°时进行分析。首先将简化后的炮塔三维模型导入Adams中添加约束，重新建立装配关系，并在炮管内管位置施加冲击力，进行仿真，选择输出数据为左右两耳轴孔中心处受力大小。经仿真，得到左右两耳轴孔中心位置所受冲击力随时间变化的曲线图如图2所示，其中红色、蓝色曲线图分别代表左右两边位置。由图可以看出，冲击力在0.01s时达到最大，之后在后坐力作用下逐步减小，到0.05s时基本消失。左右两边受力情况基本一致，误差在允许范围之内，所得结果为下一步瞬态动力学分析提供载荷条件[2]。2 炮塔塔体瞬态动力学分析

将塔体三维模型导入ANSYS进行网格划分。选择网格划分方式为六面体主导，最终得到185257个节点和38958个单元。塔体材料选择为Q235钢[3]，其弹性模量为2.06×1011Pa，泊松比为0.3，屈服强度为2.05×108Pa。将冲击力以载荷步形式施加在左右两耳轴孔中心处，并在塔体底部添加约束。将上述有限元模型进行求解，求解结果如图3所示。由图3可以看出，塔体整体应力与位移变化均较小且主要集中分布在耳轴架部分，这是由于耳轴架直接承受来自炮管齿轮轴传递的冲击载荷。根据分析结果，塔体最大Mise应力为19.123MPa，主要分布在耳轴架处。Q235的屈服强度为=235MPa，取安全因数为1.5，许用应力[σ]=235/1.5=157MPa，最大应力远小于许用应力，故满足强度要求。

【参考文献】：
期刊论文
[1]机械设计中材料的选择和应用分析[J]. 祁栋.  南方农机. 2019(18)
[2]机械设计中有限元法的应用[J]. 常豆豆.  南方农机. 2017(20)
[3]ANSYS Workbench在结构瞬态动力学分析中的应用[J]. 巨文涛,代卫卫.  内蒙古煤炭经济. 2014(08)
[4]炮塔体结构分析与优化[J]. 杜春江,钱林方,徐亚栋,陈龙淼.  系统仿真学报. 2009(15)



本文编号：3580582