ANSYS模拟弹发射过程强度分析研究

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1绪论1

1．1引言.1

1．1．1弹丸发射过程描述...1

1．1．2发射时所受的载荷...2

1．1．3弹体发射强度计算...3

1．1．4有限元法的发展历程.4

1．1．5有限元法基本思想...4

1．2主要研究内容..6

1.3本章小结...6

2ANSYS主要研究理论及过程.7

2．1要应用软件介绍7

2．1．1Solidworks3DCAD设计软件..7

2．1．2ANSYS有限元分析软件...7

2．2有限元法分析过程..7

2．3有限元分析软件ANSYS分析过程..9

2．4非线性分析...10

2．5瞬态动力学分析...11

2．6本章小结.12

3有限元模型建立与计算...13

3．1弹体材料.13

3．2弹丸结构及建模...13

3．3网格建立.15

3．3．1定义单元类型..15

3．3．2网格划分..15

3．4加载载荷和约束...20

3．5进行瞬态分析.21

3．5．1加载载荷步21

3．5．2求解..23

3．6本章小结.31

结论32

致谢33

参考文献...34

1 绪论 1．1 引言与传统武器相比，现代武器对破坏力的要求更为严格，这就对现代武器战斗部引信及弹体的研制都提出了更高的要求，例如弹体的结构强度是否能够满足在岩石材料中的侵彻要求，弹体及引信能否承受发射所需的强度要求等。而随着现代战争的发展，人们对于武器的射程逐渐增加，炮射导弹炮弹在发射过程中，承受着非常大的内压和惯性过载作用。为使弹体安全可靠地工作，其结构系统必须具有良好的力学性能，本文主要研究弹体结构中的螺纹联接。弹体结构中具有许多连接螺纹，连接螺纹在弹体发射中的强度问题对保证发射安全具有十分重要的意义。
1．1．1 弹丸发射过程描述弹丸的发射过程，根据其受力和约束情况的不同，可分为膛内运动时期和后效期两个阶段，而膛内运动时期又可分为约束期和半约束期，下面介绍各时期中弹丸的运动特点： a) 约束期弹丸从击发开始运动到弹丸的前定心部离开炮口瞬间的一段时期，称为约束期，源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ 在此时期内，具有高温、高压、高速及时间短的特点。弹丸运动受膛壁的约束，火炮运动与弹丸的运动相互影响，弹丸质量分布的不均衡性，以及弹前定心部与膛壁间总是存在间隙，使得弹丸在膛内产生相当复杂的远动。理论研究和试验表明，弹丸在膛内可能的运动有以下四种情况： 1）前定心部不与膛壁接触； 2）前定心部与膛壁发生弹性碰撞后弹回； 3）前定心部始终紧贴膛壁，称为翘起状态。上述三种情况随机交替发生。 b) 半约束期自弹丸前定心部离开炮口至弹带离开炮口的一段时间，称为半约束期，在此时期内弹带受膛壁的约束，弹速和转速仍在增加。 c) 后效期自弹带离开炮口至火药气体对弹丸的后效作用结束为止的一段时间，称为后效期，在此期间弹丸已不受火炮的约束。由于弹丸一出炮口，火药气体突然喷出，弹丸在燃气流的包围中，弹在火药气体作用下，速度仍然略有增加。