战斗部分离过程中螺纹联接强度的计算方法

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1 绪论 .. 1

1.1 研究背景 . 1

1.2 国内外研究现状以及发展前景 . 1

1.3 本文主要内容 .. 3

2 战斗部分离过程中的问题解析以及螺纹连接计算方法 .. 4

2.1 分离过程中抛射要求以及抛射方式 .. 4

2.2 战斗部分离过程中的问题分析 . 5

2.3 螺纹连接计算的各种方法以及优缺点 . 6

2.3.1 螺纹副承载分布的解析法 . 6

2.3.2 螺纹副承载分布的光弹性试验法 . 7

2.3.3 螺纹副承载分布的有限元分析法 . 7

3 螺纹连接强度的计算 . 9

3.1 螺纹连接简介以及优势 . 9

3.2 抛射启动压力的理论计算模型 .. 10

3.3 战斗部分离过程中的实例计算 .. 13

3.3.1 螺纹所选用的材料以及其优缺点 .. 14

3.3.2 45 钢、铝、尼龙的应力应变曲线 . 15

3.3.3 45 钢、铝、尼龙的力学参数以及计算过程 17

4 螺纹强度的仿真研究 .. 19

4.1 螺纹的三维模型 .. 19

4.1.1 三维软件介绍 . 19

4.1.2 三维有限元模型的建立 20

4.2 螺纹副的承载分布规律 .. 22

4.2.1 螺距对承载分布的影响 22

4.2.2 螺纹副径向尺寸系数对承载分布的影响 .. 22

4.2.3 螺纹副摩擦因数数对承载分布的影响 23

4.2.4 螺纹副材料的弹性模量比对承载分布的影响 24

4.3 计算数据与仿真结果对比 . 26

结论 .. 28

致谢 .. 29

参考文献 . 30
1 1 1 1 绪论绪论绪论绪论1.1 1.1 1.1 1.1 研究背景研究背景研究背景研究背景螺纹联接因其结构简单、装拆方便等优点，得到了广泛的应用。然而螺纹联接由于其结构特点普遍存在螺纹牙间承载不均匀和螺纹牙根部应力集中等问题，在一定程度上影响了螺纹联接的强度和可靠性 ] 1 [。螺纹联接的强度制约了螺纹联接结构在大型装备中的应用。针对螺纹副承载特点以及使用过程中存在的强度安全隐患，研究螺纹副承载规律对于指导螺纹副设计实践意义重大。在选定的装药条件下，外界对炸药爆炸型式的影响主要集中在战斗部约束强度，因此准确确定战斗部联接强度的大小对实现战斗部设定功能是十分重要的。低附带 / 不敏感和可控战斗部中，常采用螺纹联接限定战斗部的联接强度。螺纹联接强度取决于内外螺纹的剪断过程。其分离是螺纹牙剪切、拉伸、挤压的综合作用过程。在这一过程中除了熟知的由于螺纹牙弯曲产生的挠曲外，还包括剪切力产生的变形，牙根剪切形变产生的变形等。由于紧固条件下螺纹的牙根处除受到拉伸应力的影响外，还受到扭转引起的剪切应力的影响，因此存在最大剪切应力、最大主应力、最大主应变等不同的破坏准则。在达到对战斗部输出威力可调或实现在某种条件下战斗部的顿感和减小附带损伤的目的。子母弹是将小型炸弹集合成一般空用炸弹的型态，利用数量的特性增加涵盖面积和杀伤范围，每个小型炸弹又称为子炸弹，破坏威力较低，许多设计是以软性目标，如人体、没有装甲的车辆或器材为主要目标。较先进的双用途集束炸弹，其子弹不仅可击穿 125 毫米装甲，且爆炸后形成的碎片可在足球场大小范围内产生巨大杀伤力。时至今日，子母弹的发展已十分成熟，绝大多数子母弹的弹体和弹底之间采用的连接方式是螺纹连接。螺纹连接强度变化对子弹的抛射速度、抛射最大压力和抛射药燃烧结束点位置有较大影响，因此，准确计算战斗部分离过程中的螺纹连接强度是十分重要的。