【摘要】：藥筒是炮彈的重要組成部分。在彈丸發(fā)射過(guò)程中,保證藥筒良好氣密性能和順利退殼是彈丸發(fā)射的基礎(chǔ),因此研究藥筒的閉氣機(jī)理和抽殼機(jī)機(jī)理具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文研究的內(nèi)容是焊接藥筒在火炮炮膛中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。首先,理論分析藥筒的閉氣機(jī)理并計(jì)算藥筒的應(yīng)力變化。根據(jù)藥筒與炮膛的相互作用過(guò)程,利用彈塑性理論、軸對(duì)稱理論等,建立藥筒發(fā)射過(guò)程的仿真模型,分析藥筒的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。其次,傳統(tǒng)研究中忽略溫度的影響,本文引入溫度因素,對(duì)藥筒的傳熱過(guò)程和熱變形進(jìn)行探討,根據(jù)藥筒材料屬性受熱變化特性,仿真研究焊接鋼質(zhì)藥筒在高強(qiáng)壓和熱沖擊耦合作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。仿真結(jié)果表明,熱沖擊使藥筒抽殼力增大了 16%。然后,采用APDL語(yǔ)言建立焊接藥筒的參數(shù)化模型,分析筒體壁厚、筒口初始間隙、筒底內(nèi)壁轉(zhuǎn)角半徑對(duì)藥筒抽殼力的影響,同時(shí)分析膛壓升速對(duì)藥筒口部貼膛時(shí)間和貼膛壓力的影響,得到抽殼力關(guān)于壁厚、初始間隙、內(nèi)壁轉(zhuǎn)角半徑的變化特性和膛壓升速與貼膛時(shí)間、壓力的變化規(guī)律,同時(shí)得到壁厚和初始間隙的取值范圍。最后,搭建Isight優(yōu)化平臺(tái),基于Latin Hypercube抽樣方法,運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法,對(duì)筒口壁厚和初始間隙進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化分析,優(yōu)化結(jié)果顯示筒口壁厚為1.875mm、初始間隙為1.452mm時(shí)藥筒所需抽殼力最小。本文的研究成果對(duì)焊接鋼質(zhì)藥筒的設(shè)計(jì)具有一定的理論價(jià)值和參考意義。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TJ410.36
【圖文】：

邐炮膛逡逑圖２．２筒體俯視圖逡逑圖２．２中，「２為藥筒內(nèi)外半徑，／？，、盡為炮膛內(nèi)外半徑，％為藥筒炮膛的初始逡逑間隙，藥筒內(nèi)壁受到膛壓Ｔ３的作用。逡逑根據(jù)藥筒在膛內(nèi)的作用機(jī)理，相應(yīng)的將藥筒在膛內(nèi)的受力變形狀態(tài)分為三個(gè)階段：逡逑貼膛前、貼膛后和卸載時(shí)刻。逡逑貼膛前，藥筒首先發(fā)生彈性變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服極限后，藥筒進(jìn)入塑性變形階逡逑段；貼膛后，藥筒繼續(xù)塑性變形，而炮膛在藥筒的擠壓下發(fā)生彈性變形；當(dāng)抽殼機(jī)構(gòu)逡逑將藥筒拋出時(shí)，藥筒和炮膛同時(shí)進(jìn)入卸載階段。如圖２．３是彈丸發(fā)射時(shí)，藥筒內(nèi)膛壓逡逑隨時(shí)間的變化曲線（曲線為實(shí)測(cè)曲線，轉(zhuǎn)折處是因?yàn)樵摃r(shí)刻為抽殼時(shí)刻，膛內(nèi)壓力突逡逑變）。逡逑０邋３５－逡逑０邋３０邋－邐／邐＼逡逑Ｐ：邋／邋＼逡逑０．０５－邐／

Ｙ邐炮膛逡逑圖２．２筒體俯視圖逡逑圖２．２中，「２為藥筒內(nèi)外半徑，／？，、盡為炮膛內(nèi)外半徑，％為藥筒炮膛的初始逡逑間隙，藥筒內(nèi)壁受到膛壓Ｔ３的作用。逡逑根據(jù)藥筒在膛內(nèi)的作用機(jī)理，相應(yīng)的將藥筒在膛內(nèi)的受力變形狀態(tài)分為三個(gè)階段：逡逑貼膛前、貼膛后和卸載時(shí)刻。逡逑貼膛前，藥筒首先發(fā)生彈性變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服極限后，藥筒進(jìn)入塑性變形階逡逑段；貼膛后，藥筒繼續(xù)塑性變形，而炮膛在藥筒的擠壓下發(fā)生彈性變形；當(dāng)抽殼機(jī)構(gòu)逡逑將藥筒拋出時(shí)，藥筒和炮膛同時(shí)進(jìn)入卸載階段。如圖２．３是彈丸發(fā)射時(shí)，藥筒內(nèi)膛壓逡逑隨時(shí)間的變化曲線（曲線為實(shí)測(cè)曲線，轉(zhuǎn)折處是因?yàn)樵摃r(shí)刻為抽殼時(shí)刻，膛內(nèi)壓力突逡逑變）。逡逑０邋３５－逡逑０邋３０邋－

２．２．４計(jì)算抽殼力逡逑整體式藥筒和炮膛均帶有一定的錐度。由于藥筒在斜肩部有過(guò)渡，使得筒體與筒逡逑口半徑相差較大，為計(jì)算方便，將藥筒分為兩個(gè)區(qū)域，即一區(qū)和二區(qū)，如圖２．４。逡逑１３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 周俊;陳t熁

本文編號(hào)：2747043