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[期刊论文] 曹帅 徐诚
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CSTPCD 北大核心
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摘要:为了研究温度对枪管材料30SiMn2MoVA力学性能的影响,将枪管材料加热到不同温度(20℃~ 600℃)进行拉伸试验;试验得到了不同温度下枪管材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断后伸长率;根据试验结果,建立了高温下枪管材料屈服强度、抗拉强度、弹性模量与温度的经验模型;试验表明:随着温度的升高,枪管材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量不断降低,断后伸长率在20℃~500℃有较小波动,在500℃~ 600℃急剧升高,研究结果为枪管和弹丸相互作用机理提供了参考....
[期刊论文] 顾祖成 徐诚 曹帅
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:针对自动步枪在冷热枪状态下的差异,为揭示冷热偏机理和提高射击精度,以某典型小口径自动步枪为研究对象,基于热固耦合的研究方法,计算了镀Cr层但忽略膛线的某典型小口径自动步枪枪管系统在连续热冲击及膛压下的瞬态温度及变形,分析了其温度场和沿径向的位移场变化规律,仿真计算结果获得了试验数据的验证.研究表明:连发发射时内膛薄层各点的温度梯度将引起高频急剧变化的热应力;热载荷是影响残余位移的主要因素;枪管系统前几发弹峰值位移主要受脉冲位移影响,随着射弹量增加峰值位移主要受残余位移影响;随着射弹量增加,热枪状态下枪管系统变形明显大于冷枪状态下变形;热载荷是影响枪管系统变形的主要原因,膛压对枪管系统产生了位移脉冲,不影响残余位移.残余位移的增加量随射弹量呈减小趋势....
[硕士论文] 曹帅
兵器工程 南京理工大学 2017(学位年度)
摘要:枪械冷热偏、热散现象指的是枪械在冷枪状态和热枪状态下,射击精度的不一致现象,主要表现为冷热枪状态下射击准确度的不一致现象和射击密集度的不一致现象。在现代枪械要求高精度的背景下,进行枪械的冷热状态差异分析与研究,可以为深入了解枪械冷热偏、热散机理提供依据,对保证武器射击精度具有重要的现实意义。
  本文以某小口径自动步枪为研究对象,首先进行的是其枪管材料的冷热力学性能差异研究。通过万能试验机对材料试件在不同温度的条件下进行拉伸试验,得到冷热不同温度下枪管材料的力学性能变化情况,其中包括:屈服强度、抗拉强度、弹性模量和伸长率,并在试验的基础上对材料的主要力学性能指标进行了拟合。然后进行某小口径自动步枪枪管有限元模型建立。基于内弹道理论和热弹耦合理论,确立枪管内外壁的边界条件和初始条件,建立了某小口径自动步枪枪管的有限元模型,确定了枪管在射击的三个不同时期内的火药燃气温度和强迫对流系数,确定了在不同温度条件下的枪管钢材料和铬层材料的物理和力学性能参数。基于建立好的枪管有限元模型,应用ANSYS软件中的Multiphysics模块,采用APDL语言编程,计算了枪管在150发连发射击过程中不同时刻的瞬态温度场和应变场,分析了枪管不同位置的温度、径向位移、轴向位置随射弹量的变化情况及其分布规律等;通过改变枪管外径,分析枪管外径变化对瞬态温度场和应变场的影响情况。再进行枪管在冷枪状态和热枪状态两种不同状态下10发单发的有限元仿真,并对比分析了冷枪和热枪两种不同状态下枪管不同位置的温度、径向和轴向位移差异情况。最后对某自动步枪进行射击试验;测量了枪口不同位置的温度、冷热不同状态下射弹的散布情况;为深入了解枪械的冷热偏、热散机理提供了基础数据。
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了研究连续射击过程中周期性高频火药气体热冲击引起的枪管传热问题,本文建立了一套枪管系统传热三维仿真模型,给出了射击过程边界条件和参数的确定方法.以某典型小口径自动步枪为研究对象,计算了带有Cr镀层的某小口径自动步枪枪管系统在连续热冲击下的瞬态温度,分析了其温度场分布规律,计算结果得到了试验结果的验证.计算结果表明:枪管同一圆截面上,随着节点距离枪管轴线距离增大,其温度波动越来越小;枪管周边零件对枪管传热有着重要影响,尤其对与周边零件接触的枪管部分,考虑与否温度计算结果相差76%左右.射击时枪管向瞄准基座传热有迟滞现象,温度明显升高主要发生在空冷时期,同一时刻瞄准基座节点温度随与枪管轴线距离增加而减小;远离枪管轴线的瞄准基座上节点初始温度升高较慢而随着时间和射弹量增长温度升高明显加快....
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