Monte Carlo法在弹体强度可靠性分析中的应用

针对以往验证弹丸可靠性方法导致的实验结果不准确的问题,提出一种弹体强度可靠性分析方法。对火炮发射过程中弹体在膛内的应力和强度的变化规律进行分析,得到弹体强度失效模式的概率特征,建立有限元数学模型,并运用应力-强度干涉方法,通过蒙特卡罗法模拟其失效概率,分析影响弹体强度的各种参数,得到输入参数对输出参数危险截面上最大应力之间的相互关系。研究结果表明:该研究可缩短研究设计的周期,为弹体强度可靠性分析提供理论依据。

超高强度平头圆柱形弹体对低碳合金钢板的高速撞击实验

为分析不同组分低碳合金钢板抗超高强度低碳合金钢弹体的高速撞击性能及破坏模式,以两种典型防弹特种钢SS、AS以及常见的Q235A钢为研究对象,通过静态拉伸、静态压缩及动态压缩测试,获得静态拉伸和压缩性能参数以及1 000~6 000s^(-1)应变率范围内的力学行为,分析了材料组分与力学性能的相关性。采用弹道枪加载撞击方法,获得了两种超高强度合金钢平头圆柱形弹体对3种钢板(14.5~15.9mm厚)的弹道极限速度,通过分析获得了不同工况下的极限比吸收能,讨论了合金钢板在弹体高速撞击下破坏模式的差异,分析了材料力学性能与破坏模式的相关性。研究表明:3种合金钢板抗弹体撞击性能与材料屈服强度正相关,但其性能间的差异远小于屈服强度间的差异;在超高强度合金钢平头圆柱形弹体的高速撞击下,3种钢板的失效机制与其力学性能密切相关,Si和Mn含量高的AS钢呈硬脆性特征,其断裂失效主要取决于材料的剪切强度,而Si和Mn含量较低的SS钢和Q235A钢具有良好的塑性,其断裂失效主要取决于材料的压缩强度和剪切强度。

增雨弹弹体结构发射强度有限元分析

采用弹底、弹头部双引信结构的增雨弹与以往单独使用头部引信的增雨弹相比,在发射过程中更容易发生弹底引信变形过大,致使结构破坏失效,甚至发生炸膛的严重事故。因此,要保证其整个使用过程的安全性、可靠性,必须在设计之初要对其发射强度做大量的计算和实验研究。针对这一问题,本文通过数值模拟的方法,对增雨弹的发射强度进行有限元分析,得出与弹丸发射强度理论相符的结果,并给出弹体结构改进意见。

某产品上弹体断裂原因分析

某产品上弹体材料为50SiMnVB，在靶场试验中上弹体出现断裂。通过断口宏、微观观察、金相组织检查和化学成分分析检测、力学性能试验、验证试验及强度计算等，确定了上弹体断裂性质和原因。结果表明，断裂原因是由于上弹体密封圈槽处壁厚差超差导致壁厚较薄强度不足造成的，加之上弹体材质C元素含量偏高，材料的脆性较大，断口主要是解理断口，同时断口处材料偏析严重，最终导致上弹体出现断裂现象。

基于简化模型的有限元弹体塑性分析

在弹丸设计中，针对弹体发射强度问题，从弹丸发射受力实际情况出发，简化弹体有限元模型，运用分析软件，建立2D轴对称模型，进行静态的弹体结构非线性强度分析。分析结果表明：有限元模型简化方案可行，可以满足弹体设计需求。

基于数值仿真的弹丸发射强度分析方法

针对现有弹丸发射强度计算存在的不足,提出一种基于数值仿真的分析方法。通过对弹丸发射过程中力学仿真应用方法的分析,以实例说明发射强度仿真模型的建立及分析类型的选择,得到弹丸在发射过程不同时刻的强度参数结果,计算结果与实弹实验结果基本吻合。结果表明,该方法可为类似弹丸的发射强度研究提供理论参考。

半穿甲弹侵彻过程中装药安定性数值分析

为了考察某型半穿甲战斗部在侵彻过程中的弹体强度和装药安定性,利用LS-DYNA动力学显式分析软件对半穿甲弹斜侵彻不同厚度的靶板过程进行了模拟,得到了壳体应力曲线和装药压力曲线。结果表明,该结构弹体可以较好的保护内部装药,靶板厚度的增加对装药安定性产生威胁,弹丸发生早炸的临界靶板厚度为25mm。