發(fā)布時間：2022-01-02 00:59

　　為探究火箭武器儲運發(fā)射箱長期儲存的蠕變性能,制備復合材料層壓板并開展單軸拉伸蠕變試驗,獲得了單向纖維復合材料主方向的蠕變本構(gòu)模型參數(shù)。采用有限元方法并借助用戶自定義材料子程序建立儲運發(fā)射箱長期儲存蠕變的數(shù)值分析模型,預(yù)測了堆碼儲存15年后底層發(fā)射箱的蠕變變形。以儲存后的發(fā)射箱作為初始狀態(tài)建立彈管耦合發(fā)射動力學仿真計算模型,進一步分析蠕變對火箭彈發(fā)射過程的影響。仿真結(jié)果表明:蠕變引起的定向器平行度和發(fā)射箱底面平面度的變化均小于技術(shù)指標規(guī)定值,定向器束的最大殘余變形在三維空間內(nèi)呈馬鞍狀分布,上、下兩行中間位置定向器的變形最大,左、右兩列中間位置定向器的變形最小。定向器蠕變變形使得彈管間隙減小,火箭彈在管內(nèi)運動使彈管之間的動態(tài)接觸碰撞力增大,離 

【文章來源】：國防科技大學學報. 2020,42(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

定向器局部網(wǎng)格

圖2 定向器局部網(wǎng)格根據(jù)各部件實際裝配關(guān)系,有限元模型中采用連接單元模擬火箭彈與定向器在軸線方向上的閉鎖擋彈力,火箭彈定心部與定向器內(nèi)表面、定向鈕與螺旋導槽以及定向器外部第一、三段(靠近發(fā)射箱前端為第一段)定位環(huán)與發(fā)射箱支撐板之間均定義面-面接觸,采用罰函數(shù)法進行處理,軟件自動判斷主從面節(jié)點之間是否發(fā)生接觸,并自動選取罰函數(shù)剛度。定向器外部第二、四段定位環(huán)與發(fā)射箱支撐板之間定義綁定約束。儲運發(fā)射箱采用三層堆碼方式儲存,取底層發(fā)射箱為研究對象,將上面兩個發(fā)射箱的質(zhì)量簡化為均布載荷施加到箱體框架相應(yīng)位置上。對箱體底面與堆碼工裝接觸區(qū)域施加邊界條件,約束底面前后共四個定位孔的平動自由度U1=U3=0,其他接觸區(qū)域約束垂向自由度U2=0,載荷及邊界條件如圖3所示。

復合材料定向器由連續(xù)玻璃纖維和環(huán)氧-酸酐樹脂體系經(jīng)濕法纏繞工藝制成,其厚度為2.5 mm,鋪層順序為[90°/(±53.7°)5/90°],有限元模型中定義局部離散坐標系,按實際鋪層順序賦予定向器材料屬性,詳細鋪層結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中左下角坐標系代表局部離散坐標系,其1方向沿定向器軸線方向,2方向沿定向器周向,3方向沿定向器徑向。各層厚度t表示相對厚度,并不代表實際意義上的厚度。各層上的斜線表示纖維方向,可以看出,第1、12層纖維方向與局部離散坐標系的2方向一致,表示纖維沿周向纏繞,有限元模型中復合材料定向器的鋪層方式與實際結(jié)構(gòu)相同。3.3 蠕變本構(gòu)模型二次開發(fā)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚合物基復合材料單向板黏彈性模型[J]. 張小玉,黃乾鈺,陳建中,李卓球.  華中科技大學學報(自然科學版). 2015(01)
[2]管殼式換熱器殼體的高溫蠕變有限元分析[J]. 王珂,劉遵超,劉彤,曹侃,劉敏珊.  機械工程材料. 2014(04)
[3]纖維增強復合材料黏彈性行為的預(yù)測模型[J]. 任超,陳建鈞,潘紅良.  復合材料學報. 2012(01)

碩士論文
[1]玻璃鋼定向器耐老化性能研究及壽命預(yù)測[D]. 蘇騰騰.南京理工大學 2016
[2]聚合物基復合材料黏彈性性能預(yù)測及其應(yīng)用研究[D]. 黃乾鈺.武漢理工大學 2015



本文編號：3563153