為有效提升大口徑火炮的發(fā)射速度,滿足大口徑火炮電擊發(fā)底火自動(dòng)裝填裝置可靠性設(shè)計(jì)的要求,提出對(duì)大口徑火炮電擊發(fā)裝置中連接擊針和電擊發(fā)裝置的關(guān)鍵件進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化,利用有限元軟件對(duì)關(guān)鍵件進(jìn)行仿真,并對(duì)簧片安裝孔深度及厚度等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,最終設(shè)計(jì)一種能夠長(zhǎng)壽命高可靠工作的大口徑火炮關(guān)鍵件,能夠用于機(jī)-電兩用擊發(fā)裝置,保證大口徑火炮可靠擊發(fā)。 

【文章來(lái)源】：火力與指揮控制. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

電擊發(fā)裝置撥片簧組件結(jié)構(gòu)圖

齙緇鞣⒆?件工作受力情況時(shí)，擊針復(fù)位簧的回復(fù)力等效為作用于擊針下絕緣環(huán)下表面的正壓力P1，擊針下絕緣環(huán)下表面表面積S1，因?yàn)閾翎樐Ｐ蜑閰?shù)化建模，通過(guò)Solidworks軟件可以直接查得S1=56.65mm2則：P1=F1/S1=2.475/56.65=4.40×10-2MPa擊針尾端部與底火接觸時(shí)，端面S2受到的接觸壓力P2=0.1MPa；此外，在撥片簧扭臂處還受到彈簧彈子支撐力，因?yàn)殡姄舭l(fā)狀態(tài)下扭臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度很小，彈子簧回復(fù)力近似不變，所以可以等效為一個(gè)垂直于扭臂下表面的恒力Fs1。圖2是電擊發(fā)狀態(tài)下?lián)芷赏廨d荷加載情況時(shí)受力情況。圖2撥片簧電擊發(fā)狀態(tài)受力分析2關(guān)鍵件優(yōu)化方案及分析關(guān)鍵件撥片簧的力學(xué)模型可簡(jiǎn)化為兩端受到約束的彈性簡(jiǎn)支梁。采用參數(shù)化分析設(shè)計(jì)的擊發(fā)機(jī)構(gòu),各運(yùn)動(dòng)件間互相協(xié)調(diào),具有較高的擊發(fā)可靠性［6］。在撥片簧與擊針連接的約束部分因?yàn)榕まD(zhuǎn)擠壓而產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象［7-8］，為了優(yōu)化簧片受力情況就必須避免這種應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)借鑒工程應(yīng)用上拱梁結(jié)構(gòu)分散載荷的實(shí)例［9］，在優(yōu)化方案中將撥片簧外形由線形改為弧形，同時(shí)加大擊針尾部簧片安裝孔高度，為簧片彎曲變形提供空間，以避免連接部位應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生。2.1撥片簧組件建模及網(wǎng)格劃分圖3優(yōu)化方案網(wǎng)格劃分情況圖3為優(yōu)化方案網(wǎng)格劃分情況，從圖中可見(jiàn)，撥片簧厚度方向上網(wǎng)格數(shù)量為4層，可以保證求解時(shí)的計(jì)算精度［10］。2.2不同安裝孔深撥片簧等效應(yīng)力云圖及分析圖4為優(yōu)化后的不同安裝孔深撥片簧電擊發(fā)·172·1500

（總第45-）火力與指揮控制2020年第8期時(shí)，厚度增加引起的載荷分散效應(yīng)超過(guò)扭臂下壓力增加的作用效果，因此簧片應(yīng)力呈下降趨勢(shì)。當(dāng)撥片簧厚度超過(guò)1.1mm時(shí)，后者作用效果超過(guò)前者，簧片應(yīng)力開(kāi)始緩慢上升，同時(shí)簧片表面應(yīng)力分布逐漸趨于均勻，最大等效應(yīng)力點(diǎn)基本位于簧片中、后部位置。當(dāng)撥片簧厚度超過(guò)1.4mm時(shí)，因厚度增加而引起的簧片扭轉(zhuǎn)形變趨勢(shì)開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位，此時(shí)盡管在簧片表面位置應(yīng)力分布已經(jīng)非常均勻，但是最大等效應(yīng)力點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到其端部與擊針接觸面位置，并且應(yīng)力幅值也開(kāi)始快速上升。圖6撥片簧組件優(yōu)化方案電擊發(fā)狀態(tài)位移圖（f）簧片厚1.5mm圖7優(yōu)化方案電擊發(fā)狀態(tài)撥片簧等效應(yīng)力云圖（a）簧片厚1.0mm（b）簧片厚1.1mm（c）簧片厚1.2mm（d）簧片厚1.3mm（e）簧片厚1.4mm·174·1502

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼管混凝土拱梁組合橋整體架設(shè)施工受力性能分析[J]. 黃育凡,吳慶雄,陳康明.  橋梁建設(shè). 2018(01)
[2]火炮炮閂擊發(fā)機(jī)構(gòu)可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)技術(shù)[J]. 楊艷峰,鄭堅(jiān),狄長(zhǎng)春,王宏凱,王帥.  火力與指揮控制. 2016(07)
[3]基于ALGOR的電擊發(fā)裝置擊針應(yīng)力碰撞仿真分析[J]. 趙永娟,潘玉田,霍健鵬.  火力與指揮控制. 2014(08)
[4]擊發(fā)機(jī)構(gòu)內(nèi)碰撞能量損失的有限元分析[J]. 王紅梅,楊衛(wèi),劉俊.  計(jì)算機(jī)仿真. 2013(02)
[5]基于ABAQUS的某火炮擊發(fā)機(jī)構(gòu)碰撞仿真分析[J]. 藺月敬,何永,黃歡.  兵工自動(dòng)化. 2012(10)
[6]機(jī)械擊發(fā)裝置撞擊力學(xué)分析[J]. 霍健鵬,高冉,潘玉田.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2011(01)
[7]轉(zhuǎn)管自動(dòng)機(jī)擊發(fā)機(jī)構(gòu)參數(shù)匹配研究[J]. 程剛,張相炎,董志強(qiáng),賀東.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]機(jī)電擊發(fā)機(jī)構(gòu)失效分析及改進(jìn)措施[J]. 趙俊利,潘玉田,李培英.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]自行火炮發(fā)射時(shí)車體變形與應(yīng)力的有限元分析[J]. 侯保林,顧克秋,錢林方.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2000(03)

碩士論文
[1]自行火炮結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 柳高潔.南京理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3367060