大口径火炮身管内膛烧蚀磨损数值计算

摘要：

目的 定量研究身管内膛烧蚀磨损规律,指导身管的寿命预测和结构设计.方法 采用完全隐式差分格式对一维传热控制微分方程进行离散,求解身管截面径向不同位置、不同时间的温度分布.在差分法求解身管内膛温度的基础上,采用一维半无限大烧蚀模型和傅里叶导热定理,推导身管内膛烧蚀模型.最后,基于ALE自适应网格,动态模拟不同射弹数下身管内膛尤其是膛线的退化规律.结果 身管周向烧蚀磨损量远小于径向烧蚀磨损量,但最大磨损量出现的位置基本一致,均发生于坡膛部位和膛线起始处.其中,坡膛处磨损最为严重,部分位置坡角遭到严重破坏.此外,膛线起始处的磨损整体呈内缩趋势,尤其膛线导转侧磨损较大.结论 身管烧蚀磨损主要集中在坡膛始50～200 mm,整体呈现先迅速增加、再迅速下降的趋势.第500发弹时,身管导转侧烧蚀磨损量峰值为1.6 mm,非导转侧磨损量峰值为1.4 mm,导转侧烧蚀磨损径向分量和周向分量普遍比轴向分量高0.1～0.2 mm.

关键词：大口径火炮、身管、内膛温度、烧蚀磨损、ABAQUS、数值模拟

所属期刊栏目：19

分类号：TJ30(火炮)

资助基金：国家自然科学基金;人力资源和社会保障部博士后创新人才支持计划

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9页

页码：34-42