槍管是自動武器的主要構(gòu)件,在自動武器所有組件中,它的質(zhì)量所占權(quán)重較大,因此,槍管輕量化技術(shù)在自動武器減重設(shè)計中占有極為重要的地位。改進槍管結(jié)構(gòu)、采用輕量化材料是槍管輕量化的有效途徑。目前對輕量化炮管的力學性能及溫度特性研究已經(jīng)較為深入,輕量化炮管已進入廣泛應(yīng)用階段。與炮管相比,槍管具有管壁薄、承受連發(fā)沖擊、熱容量小等特點。因此,炮管的輕量化技術(shù)對槍管的輕量化設(shè)計具有一定的借鑒價值,卻不能照搬應(yīng)用到槍管中來。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論體現(xiàn)在以下幾個方面：1.基于復合材料細觀分析理論,采用細觀解析分析法和有限元分析法,分別導出了各向異性混雜復合材料宏觀性能參數(shù)（宏觀熱膨脹系數(shù)、宏觀彈性常數(shù)、宏觀導熱系數(shù)）的預(yù)測方法和預(yù)測模型。2.基于連續(xù)損傷力學理論和擴展的蔡-吳失效準則,采用以能量為基準的剛度退化方法預(yù)測了鋼-碳纖維/聚酰亞胺復合材料槍管的漸進破壞模式和破壞過程。破壞模型考慮了碳纖維/聚酰亞胺復合材料的三種破壞模式：纖維斷裂,聚合物基體損傷和界面剪切失效。同時采用該模型預(yù)測了復合材料槍管的屈服內(nèi)壓和爆破內(nèi)壓。并采用曲線擬合優(yōu)化法,對纖維纏繞角進行了高效的優(yōu)化。3.論文提出將分段纏繞法應(yīng)用于復... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

samMay提出的碳纖維纏繞槍管示意圖

2.2.3有限元法微觀力學模型本文基于商業(yè)FEA軟件ANSYS，采用間接法計算武器身管的混雜復合材料徑向熱膨脹系數(shù)。如圖2.2一2.3所示，本文采用有限元建模的方法建立了混雜復合材料基體和整體的特征體單元。聚合物顆粒 lllll \\\\\圖2.2基體特征體單元結(jié)構(gòu)基體纖維圖2.3整體特征體單元結(jié)構(gòu)

一，}2(‘+v。)(Vm‘一‘)Zvm，+v。一l一(l+v。)/c玲v，乓/E，n馬‘凡+(‘一。價)‘)Geier模型也經(jīng)常被德國文獻引用[68]:「，、v__十v，E/E_〕，一~了，.1~。.，~~，、，，’JmJ，了廠l，1Tl龜以22=以廠Ff十1LLm個氣“m一以必)萬丁一下萬下下丁下一丁不一又獷了}、且一獷了)LF，+、i一F，乙�！衣�)J0)Kemer考慮了復合材料相間的剪切效應(yīng)，提出了顆粒彌散復合公式[69]:。_。_+。。a;一a二、!-玉(蘭蘭望國坦三二玉業(yè)生衛(wèi)竺遭‘”’{(3乓+4am)La氣Gm(乓一Em)十3E。乓+“Gm凡」限元法微觀力學模型基于商業(yè)FEA軟件ANSYS，采用間接法計算武器身管的混雜復。如圖2.2一2.3所示，本文采用有限元建模的方法建立了混雜復征體單元。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]復合材料身管動態(tài)特性分析[J]. 王加剛,徐亞棟.  四川兵工學報. 2010(02)
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[4]含孔復合材料層合板軸向拉伸三維有限元漸進失效分析[J]. 魯國富,劉勇,張呈林.  南京航空航天大學學報. 2009(01)
[5]基于熱效應(yīng)的復合材料身管強度分析[J]. 陳龍淼,錢林方.  南京理工大學學報(自然科學版). 2008(06)
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[8]細觀力學法預(yù)測單向復合材料的有效熱膨脹系數(shù)[J]. 熊璇,呂國志,呂毅.  強度與環(huán)境. 2008(02)
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博士論文
[1]復合層合槍管強度及溫度場的理論分析與試驗研究[D]. 張越.南京理工大學 2007
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[3]復合材料身管熱學性能研究[D]. 陳龍淼.南京理工大學 2005
[4]聚酰亞胺/氮化鋁復合材料的制備與性能研究[D]. 王家俊.浙江大學 2001

碩士論文
[1]纖維纏繞復合材料結(jié)構(gòu)剛度預(yù)測模型與力學分析方法研究[D]. 付福超.南京航空航天大學 2007
[2]材料與結(jié)構(gòu)的傳熱性能優(yōu)化設(shè)計[D]. 汪雷.西北工業(yè)大學 2006
[3]火炮射擊時身管溫度場測試研究[D]. 肖飛.南京理工大學 2005
[4]槍管輕量化技術(shù)研究[D]. 佘建生.華北工學院 2002



本文編號：3230485