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ANSYS铝合金弹壳的设计与分析

时间:2017-08-12 14:43来源:毕业论文
论文设计了铝合金弹壳的基本结构尺寸,基于弹塑性力学、接触理论,建立了弹壳动态响应的模型,利用有限元的方法研究的弹壳的动态响应
摘要武器发射过程中,弹壳承受着火药燃烧带来的膛压及其引起的高温的综合作用,弹壳在这两种作用下很容易发生变形甚至断裂,其可靠性直接影响着武器性能的发挥。本毕业论文设计了铝合金弹壳的基本结构尺寸,基于弹塑性力学、接触理论,建立了弹壳动态响应的模型,利用有限元的方法研究的弹壳的动态响应。在有限元软件ANSYS平台上,建立了弹壳、弹膛系统的物理模型,模拟了不同膛压、弹壳不同材料时的身管和弹壳的变形情况。最后探讨了弹膛弹壳间的间隙变化情况,抽壳过程中的应力应变峰值大小,通过分析,得出了许多具有实际意义的规律性认识和结论,对弹药系统及枪械结构的设计能起到一定的参考作用。12363
关键词:弹壳,弹膛,非线性有限元法,抽壳模拟,随机分析
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title    Design and analysis of the aluminum cartridges  
Abstract
The cartridge case endures the high load of pressure and high temperature from the powder gas when shooting.  The cartridge case is likely to crack under those two pressure.The reliability of the extraction affects the property of the weapon.This essay designs the basic structural size of the aluminum cartridges.Based on the theory of elasto-plastic mechanics、contact theory,this essay builds the model of the dynamic response of the cartridge case.This essay studies the dynamic response of the cartridge case with FEA.In the platform of Ansys this essay builds the physical model of the cartridge case and the chamber.This essay imitates the extraction process with different chamber pressure and material.At last,this essay discusses the change of the interval between the cartridge case and the chamber,the peak press and strain in the extraction progress.And gains many useful acquaintanceship and conclusion that provides references for the designing of ammunition system and firearm confriguration.

源自六/维"论\文|网.加7位QQ3249"114 www.lwfree.cn


Keywords :Cartridge case,Chamber,Nonlinear FEM,Simulation of cartridge extracting,Stochastic analysis
目   次
1  引言    2
1.1  研究背景和意义    2
1.2  国内外研究现状    2
1.3  本文主要工作    4
2  铝合金弹壳的设计    5
2.1  弹壳的设计    5
3  理论基础    9
3.1弹壳弹膛相互作用的过程    9
3.2  研究抽壳问题的经典理论    10
3.3  影响抽壳力的主要因素    11
4  建模与分析    14
4.1  几何、物理模型    14
4.2  材料模型    18
5  变参数分析    19
5.1 变材料分析    19
5.1.1  7475铝合金    19
5.1.2  7075铝合金    24
5.1.2.3  对比分析    28
5.2  变最大膛压分析    28
5.2.1  最大膛压为324MPa    28
5.2.2  最大膛压为280MPa    29
5.2.3  最大膛压为200MPa    33
5.3  变初始间隙分析    38
5.3.1  初始间隙为0.1mm    38
5.3.2  初始间隙为0.15mm    38
结  论    43
致  谢    44
参 考 文 献    45
1  引言
1.1  研究背景和意义
由于和铜,铁或者类似金属相比重量较轻,早就有人急切的希望能利用铝合金弹弹壳这一与生俱来的优势来满足严峻的要求。考虑到当今科技都是高速武器,因此重量轻特别重要[1]。例如:飞机需要有能力每分钟向附近发射600发子弹,这种射击就要求飞机带的弹药越多越好,然而显然的是,飞机所附带的东西必定有其重量的限制,因此需要所带的物品都尽可能轻来保证其能够带足够多的有效负荷[2]。例如,就一个30mm的弹弹壳而言,铝合金弹弹壳的重量只有铜或铁弹弹壳三分之一的重量,因此可以节省大量的有效负荷[3]。在装载弹弹壳中,完全由铝做的弹壳只有铜或铁百分之七十的重量。进一步说明重量的重要性,一个30mm的铝合金弹壳大约重三分之一磅,发射6000发这样的子弹差不多要1吨铝,同样的情况用铜或者铁差不多要3吨[4]。因此,可以看出用铝合金弹弹壳可以省下很大的负重而用来带更多的弹药。 ANSYS铝合金弹壳的设计与分析:http://www.lwfree.cn/jixie/20170812/12107.html
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