热–力循环载荷下身管镀层裂纹扩展规律研究

摘要：

目的 研究身管镀层裂纹的扩展机理,提高身管寿命.方法 针对身管镀层裂纹损伤,提出一种基于扩展有限元方法(XFEM)结合内聚力模型(CZM)的方法.建立热–力耦合的镀层身管有限元模型,通过间接耦合的方式,将温度场导入有限元模型,通过CZM本构模型来模拟其损伤失效行为.对镀层初始裂纹在热–力载荷下扩展到镀层/基体界面的情况进行仿真分析.结果 在高温高压环境下,镀层初始裂纹扩展速度很快,在第1发射击完成后便扩展到基体结合面,初始裂纹扩展到镀层/基体界面时,裂纹尖端的存在使局部具有较大切应力,达到1180 MPa.在连续射击工况下,造成镀层结合面的开裂.结论 在高温高压载荷下,镀层初始裂纹很快扩展到镀层/基体界面,且身管镀层承受的热应力是导致镀层开裂的重要因素.

关键词：镀层、身管、裂纹扩展、扩展有限元、内聚力模型、热应力

所属期刊栏目：19

分类号：TJ303(火炮)

资助基金：国家自然科学基金51175481

在线出版日期：2022-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：26-33