移动式复合载荷作用下自紧身管的动态冲击响应研究

发布时间：2025-03-02 16:39

　　 为研究某大口径自紧身管在火药燃气压力和弹带动态载荷复合冲击下的动力学响应演化历程,先提出三维残余应力场生成方法并利用脚本建模方式完成身管网格划分,而后计及挤进中诸能量形式及其相对比变化,通过联合多个用户子程序重新定义次要功系数及摩擦力模型并建立弹炮耦合非线性模型与内弹道方程组的关联通信,实现了上述载荷随火药燃烧而动态加载的过程,研究表明:基于该加载方式获得的数值结果能够比较准确地反映发射中身管真实响应,残余应力对身管应力场模式及演化有明显影响,两种复合载荷分布范围存在差异,弹带对身管动态作用力不可忽略。

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【部分图文】：

图1 身管液压自紧过程有限元模型

取身管1/4轴对称模型(见图1),材料设为高强度炮钢,参数见表1;自紧预压力取文献[14]中算例值864MPa,准静态加卸载条件,均匀施加于内膛壁面;为确保计算准确,对有限元模型做网格无关性检验,确定单元基本尺寸1.2mm。表1炮钢材料参数Tab.1Materialpa....

图2 身管残余应力分布曲线

利用Abaqus/Explicit显式模块求解,得到图2所示自紧残余应力径向分布规律,由图可知与曾志银等研究中镗削法测量结果相比,身管卸载后的应力除反向屈服区及弹塑性分界点处存在差异外,变化趋势基本一致,尤其两者径向解几乎完全相符,考虑到局部差异并不妨碍身管应力整体分布,可以认为....

图3 移动式复合载荷联合子程序加载流程

忽略身管后坐运动,固定其后端面六向自由度,模拟耳轴及制退机的约束作用;将弹带及身管模型的初始温度设为25℃。3结果验证与响应分析

图4 身管外表面环形应变曲线

为检验加载方法的准确性,本文先以全膛身管为验证算例,引用文献[17]中同口径火炮实弹射击时身管外表面环向应变数据,并从模拟结果中身管对应位置提取同类应变绘于图4(取点位置及对应的内弹道时段以弹丸位移曲线形式表示,见图5),比较可知两者的变化趋势及数量级基本一致。各点的应变上升时间....

本文编号：4034560