某弹丸结构强度仿真分析
基于SPH方法的弹丸侵彻仿真分析
基于SPH方法的弹丸侵彻仿真分析
徐兵;崔思婕;徐敏捷
【期刊名称】《大学物理实验》
【年(卷),期】2016(029)006
【摘要】借助于SPH数值仿真算法，对弹丸侵彻钢板问题进行了专门研究。
研究中采用SPH算法和有限元算法对比分析的方式，对两种不同速度条件下的侵彻问题做了仿真分析。
分析完成后从物理现象和时程曲线角度对不同条件下的结果做了对比分析，发现：两种算法都能够用来分析侵彻问题，并且在对速度分析上的结果及其变化规律具有一致性；但是，SPH算法比有限元方法更能真实的反映侵彻过程中物料飞溅的物理现象，其中伴随冲击速度的增大，物料飞溅程度和薄板变形增大。
【总页数】3页(P108-110)
【作者】徐兵;崔思婕;徐敏捷
【作者单位】盐城工学院，江苏盐城 224051;盐城工学院，江苏盐城 224051;盐城工学院，江苏盐城 224051
【正文语种】中文
【中图分类】O4-39
【相关文献】
1.模拟刚性动能弹丸侵彻混凝土的FE-SPH方法 [J], 蔡清裕;崔伟峰;向东;曾新吾
2.基于 DYNA 的柔性钨芯弹丸侵彻钢板仿真分析 [J], 李翔飞;杨臻;张成卿;朱延飞
3.基于SPH方法的聚能射流侵彻混凝土靶板数值模拟 [J], 强洪夫;范树佳;陈福振;刘虎
4.球形弹丸侵彻明胶数值仿真分析 [J], 罗少敏;黄拱武;陈爱军
5.球形弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云和侵彻特征仿真分析 [J], 刘昕;邓勇军;彭芸;姚勇
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高速旋转弹丸弹道修正原理分析及仿真
就会产生偏转 ， 同的信号控制不同陶瓷杆的伸缩 ， 不 弹头就可以向不同的方向偏转。 考虑弹丸高速旋转 ， 飞行过程中由于摩擦作用 ， 弹体会带动弹头旋转 ， 要实现偏转还必须解决旋转 的问
第１ ０卷第 ２期
２０ ０９年 ４月
空
军
工
程
大
学
学
报（ 自然科学版 ）
Ｖｏ． Ｏ 】 １ Ｎｏ ２ ． Ａｐ ． ０ ９ ｒ２ ０
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ＲＮ ＮＶ Ｒ ＩＹ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳＩＮ ＥＥ ＩＩＮ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＩＧＵ ＩＥ Ｓ （ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ａ Ｔ
目 前世界各国的智能杀伤武器库中鲜有供小 口径火炮使用的智能炮 弹¨ ， Ｊ这也是现代军事所关注的
一
个方向。尤其对于旋转稳定的小 口径弹丸 ， 要使其在飞行过程 中完成弹道偏离、 自动寻的、 准确命 中目标
等任务 ， 首先必 须解决 的就是 高速旋 转 问题 ， 控 制系统 要高 度紧 凑而 简单 ， 而且 能够装 配 到炮 弹 中 ， 同时还应 能承受射击 时 产生 的巨大 过载 。这样 ， 用传统 的小 型弹翼 和气 体动 力学舵 面设 计 方案 都是不 合适 的 ， 采 只能 考虑弹 丸上有 可能动 的部 分 ， 于此 ， 基 本文 设计 了基 于压 电 陶瓷智 能 材料 的弹头 修 正 机构 ， 立 修 正 弹丸 的 建 外 弹道模 型 ， 并通 过仿 真说 明其 有效性 。
刘 占 １６ 一 ， 河北赞皇人 ， 辰（９２ ）男， 教授， 主要从事航空武器装备、 弹药引信等研究 ．
某制导炮弹尾段壳体发射强度仿真
某制导炮弹尾段壳体发射强度仿真宋勇;陶苑;李昌坤;罗文建;肖秀友【摘要】充分利用UG三维建模功能和ANSYS仿真功能,建立了某制导炮弹尾段壳体的有限元模型,仿真计算弹体在受到最大膛压260MPa时,并在高转速的情况下,弹体尾段壳体处应力、应变分布情况,为某制导炮弹尾段壳体结构设计和优化提供依据,以达到减少试验费用,缩短研制周期的目的.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2013(033)001【总页数】3页(P87-88,92)【关键词】制导炮弹;有限元模型;仿真计算【作者】宋勇;陶苑;李昌坤;罗文建;肖秀友【作者单位】中国兵器工业第59研究所,重庆400039;南京理工大学机械工程学院,南京210094;中国兵器工业第59研究所,重庆400039;中国兵器工业第59研究所,重庆400039;南京理工大学机械工程学院,南京210094;中国兵器工业第59研究所,重庆400039;中国兵器工业第59研究所,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TJ413.60 引言早期弹药研制受条件限制，通常采用“画+打”的形式，即在结构设计完之后，采用工程算法进行校核，然后通过试验验证，一般需要较长的研制周期和大量的研制经费。
随着战争多元化的发展，对武器弹药的功能和性能提出了更高的要求，因此，弹药的结构也越加复杂，受力也较复杂，设计过程通过工程算法很难或无法计算。
随着科学技术的发展，数值仿真技术发展的越加成熟，人们结合试验结果逐渐完善仿真软件中的算法，使仿真结果越来越与现实试验情况相符合。
在国外，CAE技术已广泛应用于弹药设计领域，据统计，应用仿真软件指导产品设计可提高产品质量5～15倍，增加材料利用率25%，降低工程技术成本13% ～30%，降低人工成本5% ～20%，缩短产品设计试制周期30% ～60%，增加分析问题广度和深度的能力3～3.5 倍。
文中应用UG三维建模软件对某制导炮弹全弹实体建模，然后把模型导入仿真软件ANSYS Work-Bench中进行强度分析，通过设定模型材料属性、离散模型、选择分析类型、添加约束、施加外力、选择求解类型，最后求解即可得到全弹的应力、应变分布情况，可以为全弹提供直观的设计参考。
球形弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云和侵彻特征仿真分析
球形弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云和侵彻特征仿真分析刘 昕1，邓勇军1,2*，彭 芸1，姚 勇1,2（1. 西南科技大学 土木工程与建筑学院； 2. 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室：绵阳 621000）摘要：低地球轨道航天器易受到微流星体及空间碎片的超高速撞击。
相较于正撞击，斜撞击现象更加普遍、更具研究价值。
文章采用Autodyn-3D 数值模拟软件，利用光滑粒子流体动力学（smooth particle hydrodynamics, SPH ）方法，模拟Al2017-T4球形弹丸超高速斜撞击Al2A12薄板的过程，开展弹丸撞击速度为3～6 km/s 、撞击角度为0°～60°时的撞击特征仿真分析。
结果表明：撞击角度对碎片云形貌与几何尺寸，以及穿孔大小和形状特征有显著影响；当撞击角度为30°～45°时会发生滑弹反溅现象，造成弹丸侵彻能力下降。
研究结果可为超高速撞击防护结构的设计和改进提供支持。
关键词：空间碎片；球形弹丸；斜撞击；应力波传播；碎片云；仿真分析 中图分类号：V423.41; O347.3文献标志码：A 文章编号：1673-1379(2021)06-0615-10DOI: 10.12126/see.2021.06.002Simulation analysis of the characteristics of debris cloud and perforation caused by oblique hypervelocity impact of spherical projectile on a thin plate LIU Xin 1, DENG Yongjun 1,2*, PENG Yun 1, YAO Yong 1,2(1. School of Civil Engineering and Architecture, Southwest University of Science and Technology;2. Sichuan Provincial Key Lab of Shock and Vibration of Engineering Materials and Structures: Mianyang 621000, China)Abstract: The spacecraft in the low Earth orbit is vulnerable to the hypervelocity impact by micrometeoroids and space debris. Compared with the vertical impact, the oblique impact is more commonly found and worth more research effort for the hypervelocity impacts. In this paper, a numerical calculation is made with the Autodyn-3D software and the smooth particle hydrodynamics (SPH) algorithm to simulate the process of the Al2017-T4 spherical projectile impacting obliquely the Al2A12 plate at an ultra-high speed of 3 km/s to 6 km/s with an impact angle of 0° to 60°. It is shown that the impact angle has a significant effect on the morphology of the debris cloud, as well as on the size and the shape of the perforation hole. With an impact angle between 30° and 45°, the backsplash of the sliding projectile will occur, reducing the penetration ability of the projectile. The above results may provide some guidance for the design and the improvement of the protective structures against the inflight hyper-velocity impact.Keywords: space debris; spherical projectile; oblique impact; stress wave propagation; debris cloud;simulation analysis收稿日期：2021-07-11；修回日期：2021-11-13基金项目：国家自然科学基金项目（编号：12002293）；中国空气动力研究与发展中心超高速碰撞中心开放基金项目（编号：20zd3147）引用格式：刘昕, 邓勇军, 彭芸, 等. 球形弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云和侵彻特征仿真分析[J]. 航天器环境工程, 2021,38(6): 615-624LIU X, DENG Y J, PENG Y, et al. Simulation analysis of the characteristics of debris cloud and perforation caused by oblique hypervelocity impact of spherical projectile on a thin plate[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2021, 38(6): 615-624第 38 卷第 6 期航 天 器 环 境 工 程Vol. 38, No. 62021 年 12 月SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 615E-mail: ***************Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544. All Rights Reserved.0 引言自20世纪以来，人类航天活动日益频繁，造成空间碎片数量急剧增加。
超高速弹丸连续侵彻靶板仿真研究
图3超高速弹丸与靶板实体的网格划分 Fig.3 Hypervelocity Projectile and Target's Meshes
Simulation Study on Hypervelocity Projectile Continuously Penetrating into Targets
QIU Qun-xian, LIU Ke-ke, GAO Bo
(The 713th Research Institute of China Shipbuilding Industry Corporation, Henan Zhengzhou 450015, China)
两种高硬度刚性弹体对同种轻质铝合金材料的不同结构靶体进 行碰撞侵彻实验，探讨了弹体侵彻靶体过程中部分力学指标与弹 体初始速度的关系,对靶体失效模式及损伤特性进行了分析叫
上述文献涉及的弹丸一般都是平头弹、卵形弹，一般具有经 典弹道系数;对弹丸对靶板的侵彻研究大多集中在对单个靶板侵 彻方面。研究超高速弹丸连续侵彻多个靶板有着现实意义。
No.7
July.2021
机械设计与制造
261
Ss = (flj + n2expB3o-*)(l + Z)4lns*)(l + D5T')
(3)
式中:<r* = p/d—静水压力与等效应力之比;0、。2、。3、2、2—材
料常数。
利用Johnson-Cook失效模型,ABAQUS实时计算等效塑性 应变增量与失效应变的比值，如比值为0,则表明材料没有损伤, 如果比值为1，则标材料完全发生破坏，单元即发生破坏，该单 元失效并被删除，不W#加后续计算分析。
薄壁榴弹的发射强度计算与仿真分析
薄壁榴弹的发射强度计算与仿真分析刘永刚;沈培辉;岳永丰;薛建锋【摘要】Based on the theory of projectile strength algorithm,this paper calculates the strength of 155 mm shrapnel projectiles with different wal thickness. uses LSDYNA software to establish the solid modeling,boundary load and dynamic simulation model of the process of its launch. The simulation results are compared with the theoretical value,the error is inthe reasonable range. By analyzing their calculation results,the changing rules of the stress concentration degree and the distribution area are summed up with the wal thickness decreases.These give effective reference to the projectile design.%引入弹体强度的理论算法，对某型155 mm榴弹的不同壁厚弹体进行了强度计算。
采用LS-DYNA软件对弹丸进行实体建模和边界加载，建立其发射过程的动力学仿真模型。
由仿真结果与理论值的对比可知，两者的误差在合理的范围之内。
通过分析不同厚度弹体的计算结果，总结弹体壁厚减小后其应力集中程度和分布区域的变化规律，可供弹丸设计时参考。
【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P122-125)【关键词】榴弹;发射强度;壁厚;仿真分析【作者】刘永刚;沈培辉;岳永丰;薛建锋【作者单位】南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ33;TP391.90 引言弹丸发射时，弹体承受各种载荷的作用，有时会产生严重的变形。
膛内弹丸抖动姿态光学测量法的仿真与分析
膛内弹丸抖动姿态光学测量法的仿真与分析刘海珍;张丕状【摘要】When the projectile moves in the chamber, it will producejitter ,due to the inevitable factors such as yaw, impact, and self filling conditions,greatly reducing the firing accuracy and power of the gun.In order to obtain the deviation of the projectile during movement in the chamber,a simple and intuitive method for the optical measurement of the jitter attitude of the projectile in the chamber is studied by using the laser generator, the diffuse reflector, the high speed camera and the computer system. This method focuses on the factors that affect the imaging changes of the laser generator, and the method is simulated and analyzed.The simulation and analysis results show that simulating the high speed camera to shoot the moving track of the light spot on the diffuse reflection plate.The simulation of the picture analysis, the jitter of the projectile in the bore can be obtained, which verifies that this method is feasible on the basis of theory.%弹丸在弹膛内运动时,会因偏航、撞击以及自身填充条件等不可避免的因素发生抖动,大大减小火炮在发射时的射击精度和威力.为得到弹丸在膛内运动时的偏离情况,利用激光发生器、漫反射板、高速摄像机和计算机系统研究出一种简单而直观的膛内弹丸抖动姿态的光学测量方法.该方法着重考虑影响激光发生器成像变化的因素,并对该方法进行仿真与分析.结果表明:可以仿真出高速摄像机拍摄漫反射板上光斑运动轨迹的图片;对仿真图片进行分析,得到弹丸在膛内抖动姿态,从而验证此方法在理论基础上具有可行性.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2017(043)012【总页数】6页(P93-97,103)【关键词】抖动姿态;光学测量方法;高速摄像机;仿真与分析【作者】刘海珍;张丕状【作者单位】中北大学信息探测与处理技术研究所,山西太原 030051;中北大学信息探测与处理技术研究所,山西太原 030051【正文语种】中文地面火力的主要武器之一是火炮，故对火炮性能的要求非常高，弹丸在弹膛内运动时，会因偏航、撞击以及自身填充条件等不可避免的因素发生抖动，大大减小了火炮在发射时的射击精度和威力，所以需要实时监测弹丸在膛内运动时的偏离情况，以便更好设计炮筒与弹丸结构[1]。
基于ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ 的变膛压作用下弹丸发射强度分析
ｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ； ｖａｒｉａｂｌｅ ｂｏｒｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ； ｂｕｌｌｅｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ； ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ
弹丸在内弹道发射过程中要承受各种力的作用，
１ｓｔＯｐｔ、ＯｒｉｇｉｎＬａｂ 以及 Ｍａｔｌａｂ 软件 ［７⁃１０］ ，本文在进行膛
压的 Ｐ（ ｔ） 函数拟合时选用了 Ｍａｔｌａｂ 软件。 拟合时首
先将离散数据作为向量输入 Ｍａｔｌａｂ 当中，输入时将 ｘ
１３８
崔 瀚，等：基于 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ 的变膛压作用下弹丸发射强度分析
度仿真。 通过提取仿真结果发现，在变膛压作用下，弹丸最大等效应力和等效弹性应变与膛压变化并不成正比，二
者在发射过程中存在一定的波动；本文所提出的方法可为弹丸的发射强度分析提供新的途径。
关键词：ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ； 变膛压； 弹丸强度； 分析方法
中图分类号：ＴＪ４１０ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２１．０１．０２４
中必须严格校核弹丸的发射强度。
为例分析该方法的应用。
由于弹丸结构不规则且受力复杂，采用解析法很
难精确计算出发射强度，一般都要使用简化假设才能
做应力应变计算 ［１］ ，由于简化后的模型计算精度有限，
１ 膛压 Ｐ（ ｔ） 曲线的函数拟合估计
［６］
ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ 瞬 态 动 力 学 分 析 是 时 域 分
ｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｅｌａｓｔｉｃ ｓｔｒａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ａｒｅ ｎｏｔ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｈａｍｂｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，
基于MATLAB的弹丸质点外弹道仿真分析
基于MATLAB的弹丸质点外弹道仿真分析发布时间：2023-01-31T08:38:05.733Z 来源：《中国科技信息》2022年9月18期作者：郎仕伟，王飞，朱成贤[导读] 本文以弹丸质点为外弹道学研究对象郎仕伟，王飞，朱成贤江南机电设计研究所，贵州省贵阳市红河路7号，550009摘要本文以弹丸质点为外弹道学研究对象，利用MATLAB软件基于龙格-库塔法进行仿真分析，得到弹丸飞行轨迹的变化曲线，获得了弹丸质点的运动规律。
仿真结果符合弹丸实际飞行规律，仿真最大射程与弹道表相比误差较小，验证了仿真模型的准确性；能对弹丸安全飞行试验和落点散布研究等提供一定参考价值。
关键词：外弹道；MATLAB；龙格-库塔法；弹丸1 引言MATLAB 是美国Math Works公司开发的用于概念设计、算法开发、建模仿真、实时实现的集成环境，对于许多复杂而无法用数学手段解析求解的问题可以很方便求解；或是对一些无法进行试验、试验费用高的系统进行仿真试验分析，找寻其运动规律或运动过程，从而可节省大量的费用。
MATLAB目前在众多领域都有着广阔的应用空间[1]。
外弹道学是研究弹箭在空中运动规律及总体性能的科学, 其研究对象包括枪弹、炮弹、航弹、火箭及导弹等飞行体。
外弹道学是结合了发射动力学、质点动力学、空气动力学等相关学科；又依赖于现代控制论和计算机技术的发展，并与测量技术密切相关[2-3]。
而弹丸的运动由其质心运动和绕其质心转动组成，在仿真设计时，为了能够便捷地获得弹丸的飞行特性，通常不考虑弹丸绕质心转动，而是把弹丸作为一个质点来研究，便于工程设计，也为弹丸的复杂运动提供参考。
本文基于弹丸质点运动并对其进行外弹道仿真分析。
2 弹丸质点数学模型2.1 弹丸质点运动基本参数假定研究弹丸质点运动时，需作一些基本假设使分析的问题简化，本文在建立质点弹道微分方程时，作出以下基本假设：1)考虑空气密度的影响；2)考虑虚温变化；3)弹丸运动期间，其章动角为零；4)弹道空间具有标准的气象条件，无风、雨、雪；5)弹道空间的重力加速度g为常数（g=9.8m/s2），方向垂直向下；6)弹道空间的地表为平面，忽略地球自转产生的哥氏加速度。
弹丸挤进过程的有限元模拟与分析_樊黎霞
第32卷第8期2011年8月兵工学报ACTA ARMAMENTARIIVol．32No．8Aug．2011弹丸挤进过程的有限元模拟与分析樊黎霞，何湘玥（南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094）摘要：本文针对依靠观察和实验难以解决的弹丸在枪管挤进过程中带有过盈摩擦大变形接触的难题，建立了弹丸挤进枪管的有限元分析模型，运用动态显式算法以及网格自适应技术，通过数值模拟研究了铅芯弹丸的挤进过程，展示了弹丸上膛线压痕的形成过程和材料的流动情况，分析了挤进前后弹头壳和铅芯的变形特征，以及挤进结束后弹丸的残余应力，从而为改进射击精度提供理论参考依据。
关键词：机械设计；弹丸挤进；有限元模拟；弹丸变形中图分类号：TJ410文献标志码：A文章编号：1000-1093（2011）08-0963-07Finite Element Simulation and Process Analysis ofProjectile Entering into BarrelFAN Li-xia ，HE Xiang-yue（School of Mechanical Engineering ，Nanjing University of Science and Technology ，Nanjing 210094，Jiangsu ，China ）Abstract ：For the contact problem of projectile entering into a barrel which is difficult to solve through observation and experiment ，the finite element model of projectile and barrel was established to investi-gate the entering process with large deformation and full friction．The dynamic explicit algorithm and Ar-bitrary Lagrange-Eluerian （ALE ）adaptive meshing technology were used to numerically simulate the en-tering process of lead core projectile．The formation of indentation on rifle and the material flow in projec-tile were revealed ，and the deformation of bullet shell and lead core were analyzed before and after the projectile enters into the barrel ，and the residual stress on the projectile was investigated．The results can provide the theoretical references to improve the firing accuracy．Key words ：mechanical design ；projectile engraving ；finite element simulation ；projectile deformation收稿日期：2010－05－31基金项目：国防基础科研资助项目（B1020060930）作者简介：樊黎霞（1965—），女，教授，博士。
某型弹丸气动力分析
图 ２ 弹丸体网格切面 图
１ ６． 国 造 信 化．０ 年１月 ０ 中 制 业 息 ２８ ０ ２
应ｌ 用
面压力 云 图。
表 １某 型弹 丸气 动力 系数仿 真修 正结 果
从 表 ｌ 以看 出 ：由于旋转 体 弹丸具 有对称 性 ，因此攻 角为 ０ 可 。时 的升力 系数 为零 ；升力 系数 随攻角 增大 而增大 ，随马 赫数增 大而 增大 。 基 本符 合亚音 速弹 丸升力 气动规 律 。 １３ ３俯仰 力矩特 性及 稳定 性分 析 ．． 俯 仰力 矩 系数 计算 是 以弹丸 质 心为 力矩 参考 点 ，参 考长度 为全 弹 长 ，参考 面积 为弹身 最大横 截面 积 。 ２ 根据升 力系 数及俯 仰力矩 系 表 是 数 计算 出的稳 定储备量 。
Ｃ ｒ Ｄ采用有 限体积离 散 ， ａｔ ３ 流动变 量位于 网格 单元 的中心 。 ａｔＤ Ｃｒ ３ 主要用 于计算 定常 流 ， 问离散使 用 龙格库塔 法 ， 过时 间推进得 到稳 时 通 定解 ， 由于 时间离 散不精 确 ， 不适于 非定 常计算 。 间离散 为迎风格 式 ， 空
使 用 限制器 ， 式具 有 Ｔ Ｄ性 质。通量 函数 可选 （ ａ ｅｒ Ｃ ｌ ａ 格 Ｖ Ｖ ｎ Ｌ ｅ和 ｏ Ｕ ｅ １９ ） ９８ ，限制器提供 两个 （ ｎｍｏ 和 Ｖ ｎａ） Ｍｉｉ ｄ ｅｔ１。本文选 择 Ｖ ｎ Ｌ ｅ 通 ａ ｅｒ 量 函数 和 Ｍｉｉ ｄ限制器 。 ｎｍｏ
是指 向控 制体外 的单位 向量 ； Ｆ为 通量 函数 。
半 离散 形式 的控制方 程如 公式 （） ２。
：一 ｄ ～ ｔ
１２ ２数值 方法 ．．
． ｓ； Ｑ
（） ２
１ 仿真分析
某炮射弹丸气动力参数仿真计算
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2106-5640-1168某炮射弹丸气动力参数仿真计算曾晶 卢连军 郑灿杰 李青泽 张玲娜(山东特种工业集团有限公司军品研究所 山东淄博 255201)摘 要：为了优化某炮射弹丸气动性结构设计，获得弹丸飞行过程中准确的气动力参数。
本文建立了弹丸外流场模型并生成可计算的结构化网格，并采用了外流场数值计算方法；通过FLUENT软件，针对不同来流马赫数，不同攻角的条件下；对弹丸的流场分布和气动特性进行了计算与分析，符合超音速弹丸阻力气动规律；计算结果为弹丸飞行稳定性和弹道仿真分析提供了重要理论依据。
关键词：弹丸 气动性能 外流场 稳定性中图分类号：TJ413 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)06(a)-0034-04Simulation Calculation of Aerodynamic Parameters of a Projectileby GunZENG Jing LU Lianjun ZHENG Canjie LI Qingze ZHANG Lingna(Institute of Military Products. Shandong Special Industrial Group Co., Ltd., Zibo, Shandong Province,255201 China)Abstract: In order to optimize the aerodynamic structure design of a projectile, obtain the accurate aerodynamic parameters of the projectile during f light. In this paper, it establishes a projectile outf low field model and generate a computable structured grid. To adopt the numerical calculation method of outf low field. Under the conditions of different incoming Mach number and different attack angle, the f low field distribution and aerodynamic characteristics of the projectile are calculated and analyzed by the FLUENT software. It accords with the aerodynamic law of supersonic projectile drag. The calculated results provide an important theoretical basis for the projectile f light stability and ballistic simulation analysis.Key Words: Projectile; Aerodynamic performance; Outer f low filed; Stability作者简介：曾晶（1987—），男，硕士，工程师，研究方向为常规弹丸总体设计。
基于FLUENT的弹丸外流场数值仿真
基于FLUENT的弹丸外流场数值仿真作者：王晓兵李菁廖忠全王维保来源：《计算机辅助工程》2010年第01期摘要:为优化弹丸结构设计,用FLUENT Gambit建立某弹丸外流场数值仿真模型并生成网格,通过FLUENT对弹丸外流场进行数值仿真以获取相关的气动力参数. 用仿真结果进行的稳定性分析和射程估算结果与试验结果基本一致,说明采用数值仿真方法设计弹丸气动外形有效可行,仿真结果可为方案设计提供参考.关键词:弹丸; 气动力分析; 外流场; 稳定性; FLUENT中图分类号:TJ410.3;TB115文献标志码Numerical simulation on outer flow field ofprojectile based on FLUENTWANG Xiaobing, LI Jing, LIAO Zhongquan, WANG Weibao(Anhui Shenjian Sci. & Tech. Co., Ltd., Hefei 230022, China)Abstract: To optimize projectile structure design, FLUENT Gambit is used to establish a numerical simulation model for the outer flow field of a projectile, the mesh of the model is built, and the numerical simulation is performed by FLUENT on the outer flow field of the projectile to obtain the aerodynamic parameters. The stability and the estimated shot range obtained by the simulation results are in good agreement with the test results. So it is feasible and effective to design the aerodynamic profile of projectile using numerical simulation method and the simulation results can provide some references for the design solution.Key words: projectile; aerodynamic analysis; outer flow field; stability; FLUENT 收稿日期:2009-09-10 修回日期:2009-10-21作者简介: 王晓兵(1972—),男,安徽岳西人,工程师,研究方向为弹丸总体设计,(E-mail)sjkj_wxb@0 引言气动力外形设计的优劣直接影响弹丸的射程、飞行稳定性及其作战效能.[1]传统气动力外形设计方法在对不同设计方案进行风洞试验综合分析的前提下得到最优的设计方案.[2]该方法设计周期长、效费比低的缺点已不能适应现代武器设计的要求.数值仿真在一定程度上可以代替风洞试验,并且可以模拟风洞试验无法模拟的条件,提供多种计算模型可用于模拟不可压或可压流动、定常状态或者过渡分析、无黏、层流和湍流等情况,具有极强的流场仿真分析能力,可用于进行气动力设计及气动特性参数计算.[3]本文采用FLUENT对某型弹丸进行外流场数值仿真,并系统分析仿真结果,分析表明仿真结果能充分体现弹体流场特征,并与试验结果基本一致,从而验证数值仿真方法是进行弹丸气动力外形设计的1种高效可行的方法.1 仿真分析1.1 模型建立及网格生成由于弹丸模型相对简单,故在三维建模软件中将该弹丸模型建成整体模型(见图1)并以FLUENT自带的前处理模块Gambit可以导入的格式保存.模型导入Gambit后先进行计算域设置,由于是外流场分析,弹丸可被近似成长圆柱物体,故计算域建成长圆柱体,长度与直径分别为弹丸全长及弹丸直径的9倍,弹丸置于计算域中部,为减少计算量将计算域设成1/2对称计算域;然后进行网格划分设置,并网格细化尾翼等小面部分(见图2)[4],生成非结构网格.网格生成后设置边界条件.。
课程设计-弹体强度分析
弹体强度分析弹丸发射时安全性，主要是指弹体和其他零件在发射时强度满足要求，炸药等装填物不发生危险。
因此对其分析的方法是，计算在各种载荷下所产生的应力与变形，并使其满足一定强度条件，即达到设计要求。
弹丸设计中的强度计算与一般机械零件设计的主要区别在于弹丸是一次使用的产品，其强度计算没有必要过分保守，这样可以充分发挥弹丸的威力，另一方面弹丸的安全性又是整个火炮系统中必须绝对可靠的。
因此根据实际情况，制定出既科学又合理的强度条件是具有重要意义的。
·发射时弹体的应力与变形弹体在发射时的应力分析，是基于材料力学的应力应变分析方法。
由于弹体结构和载荷条件的特殊性，现作以下假设与简化。
上节所介绍的各种载荷中，有的对发射强度影响甚微，因此在弹体应力分析中，只考虑火药气体压力、惯性力、装填物压力和弹带压力，其余可不计及。
(一)主应力与主平面由材料力学可知，任一点的应力状态可以在该点处取一个小的立方体来分析。
一股情况下，立方体上有三个正应力和三个剪应力。
也可以另外取一个立方体，使其表面上只有正应力而没有剪应力。
这样的立方体的三个平面称为主平面，其表面上的正应力称为主应力。
主平面的法线方向即为主方向。
在结构的应力分析中，坐标系选取的不同，得到应力的表达式也不相同。
坐标选得合适，也就是图1-1 研究截面选取合适，将使这些截面上只有主应力。
用主应力来表示应力状态，会将问题的分析与计算大为简化弹体是轴对称体，弹体的外表面上显然没有剪应力，因而外表面任意点的切乎面都是主平面，故对于火炮弹丸而言，一般即认为轴向，径向和切向即为其主方向，其三向主应力为轴向应力σz ，径向应力σr 和切向应力σt 。
由（图1-1）可见，对于弹休圆柱部这三向主应力是与实际相符合的，而对于弹头部与弹尾部则有一定的误差。
一般认为弹头部受力较小，应力也比较小，对弹体强度影响不大，应力方向的误差可以不予考虑。
弹尾部带有尾锥角，三个主方向也要发生变化，但大部分弹尾部的尾锥角为6º一9º范围以内，对主方向改变也影响不大，因此为简化起见，对整个弹体均以轴向应力、径向应力和切向应力为三向主应力。
基于DYNA的柔性钨芯弹丸侵彻钢板仿真分析
基 于 ＤＹＮＡ 的柔 性钨 芯 弹丸侵 彻 钢 板 仿 真 分 析 米
李 翔 飞 ，杨 臻 ，张成 卿 ，朱延 飞
（ １ ． 中北 大 学 机 电工 程 学 院 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ；２ ． 中船 重７ －７ １ ３所 ，河 南 郑州 ４ ５ ０ ０ ５ ２ ）
０ 引 言
侵 彻效能 是 弹药实验 项 目的重 要考 核指标 。长 期 以来 ， 靶 场对 弹药 穿 甲性 能 都 是采 用 实 弹 射击 的方 式 进 行考 核 ， 不 仅消 耗大量 昂贵的弹 药及靶 场 材料 ， 而且
穿透 钢板所 需 的弹头 着速 ， ｍ／ ｓ 。 由式 （ １ ） 可看 出 ， 在钢 板 厚 度 一定 时 ， 为 了 减 小 穿 透 钢板所 需 的着速 ， 可 以 采 用 减 小 穿 甲 钨 芯 的 直 径 和 增 加穿 甲钨 芯重量 的方 法 。
航空科学基金资助项 目 （ ２ ０ １ ３ ２ ９ １ ０ ０ ０ １ ） 收 稿 日期 ：２ ０ １ ５ — ０ ９ — ０ ８ ；修 订 日期 ：２ ０ １ ５ １ ２ ０ ９
仿 真模 拟设 置 的参数 分别 为 ： ｄ 一１ ２ ． ５ ×１ Ｏ ｍ；
６ —２ ５ ×１ ０ ＿ 。 ｍ； ｑ 一 １ ２ ０× １ ０ ｋ ｇ； ｄ一 ６ ０ 。 ； 取 穿 甲 系
的非对 称性 及弹 丸与 目标介 质 的接触 分离再 接触 等 问
题 的存 在 ， 使 得 弹丸斜 侵彻 坚实介 质 的问题 异常 复杂 。
关于 弹头 的穿 甲计 算 ， 目前 还没 有 建 立 能 包括 各 种 影 响因 素的解 析表 达 式 ， 一 般 是取 穿 甲速 度 作 为 弹 头穿 甲作用 的基 本示 性 数 ， 以此 来衡 量 弹 头 的穿 甲作 用 ］ 。为使 问题不 失一 般性 ， 做 如下假 设 ： ① 以柔 性 钨 芯 弹丸作 为穿 甲弹 头进 行 仿 真 分 析 ； ② 以装 甲板 作 为 弹 丸侵彻 的钢 体 。 理 想状 态下 弹丸侵 彻穿 甲计算 公式 为 ：
课程设计-弹体强度分析
弹体强度分析弹丸发射时安全性，主要是指弹体和其他零件在发射时强度满足要求，炸药等装填物不发生危险。
因此对其分析的方法是，计算在各种载荷下所产生的应力与变形，并使其满足一定强度条件，即达到设计要求。
弹丸设计中的强度计算与一般机械零件设计的主要区别在于弹丸是一次使用的产品，其强度计算没有必要过分保守，这样可以充分发挥弹丸的威力，另一方面弹丸的安全性又是整个火炮系统中必须绝对可靠的。
因此根据实际情况，制定出既科学又合理的强度条件是具有重要意义的。
•发射时弹体的应力与变形弹体在发射时的应力分析，是基于材料力学的应力应变分析方法。
由于弹体结构和载荷条件的特殊性，现作以下假设与简化。
上节所介绍的各种载荷中，有的对发射强度影响甚微，因此在弹体应力分析中，只考虑火药气体压力、惯性力、装填物压力和弹带压力，其余可不计及。
（一）主应力与主平面由材料力学可知，任一点的应力状态可以在该点处取一个小的立方体来分析。
一股情况下，立方体上有三个正应力和三个剪应力。
也可以另外取一个立方体，使其表面上只有正应力而没有剪应力。
这样的立方体的三个平面称为主平面，其表面上的正应力称为主应力。
主平面的法线方向即为主方向。
在结构的应力分析中，坐标系选取的不同，得到应力的表达式也不相同。
坐标选得合适，也就是图1-1 研究截面选取合适，将使这些截面上只有主应力。
用主应力来表示应力状态，会将问题的分析与计算大为简化弹体是轴对称体，弹体的外表面上显然没有剪应力，因而外表面任意点的切乎面都是主平面，故对于火炮弹丸而言，一般即认为轴向，径向和切向即为其主方向，其三向主应力为轴向应力（T z，径向应力（T r和切向应力（T t。
由（图1-1 ）可见，对于弹休圆柱部这三向主应力是与实际相符合的，而对于弹头部与弹尾部则有一定的误差。
一般认为弹头部受力较小，应力也比较小，对弹体强度影响不大，应力方向的误差可以不予考虑。
弹尾部带有尾锥角，三个主方向也要发生变化，但大部分弹尾部的尾锥角为6o—9o范围以内，对主方向改变也影响不大，因此为简化起见，对整个弹体均以轴向应力、径向应力和切向应力为三向主应力。
基于ANSYS_LS_DYNA的全炮管模型弹丸发射动力学有限元仿真平台的建立
基 于 ANSYS / LS - D Y N A 的全炮管模型弹丸发射*动力学有限元仿真平台的建立卫社春，白 真，杨 力，陈红星，蒋艳国，张永励( 中国兵器工业第 203 研究所，西安 710065)摘 要: 为提高弹丸发射动力学分析的精度和效率，文中针对炮管和弹丸结构的复杂性和规律性，充分考虑弹丸膛内运动过程中身管对弹丸运动、受力的影响，运用VC + + 对 A N S Y S / LS-D YN A 进行了参数化二次开发，建立了弹丸发射有限元集成平台。
并结合某项目，进行了基于该仿真平台的弹丸发射动力学仿真分析，并与试 验结果取得了较好的一致性。
证明了该参数化平台的有效性。
关键词: A N S Y S /L S -D Y N A ; 全炮管模型; 弹丸; 数值模拟; 集成平台 中图分类号: T J 012． 1 文献标志码: AT h e E s t ab l i s hm e n t of FEA Platform Based on F u ll Bar r e l P r oj ec t i l e P r oc ess U s i n g ANSYS / L S -D Y N AWEI S h ec hun ，B A I Zhen ，YAN Li ，CHEN H o n g x i n ，J I A NG Y a n g u o ，Z HA NG Y o n g li( N o ． 203 Ｒesea r c h I n s t i tut e of Ch i n a Ordnance I ndu s t r i es ，X i ’a n 710065，Ch i n a)A b s t r a c t : I n order to i mp r o v e e ff i c i e n c y and a ccur ac y of l a un c h dyn a m i cs FEA s i mu l a t i o n ，es t a b li s hm e nt of f i n i t e e l e m e nt a n a l y s i s p l a tf o r m wa s p r ese nt e d ，wh i c h was built with the co n s i d e r a t i o n of b a rr e l c h a r ac t e r i s t i c s based on V C + + and A N S Y S / L S -D Y N A ． E xp e r i m e nt a l r e - s u l t ag r ee s w e ll with the num e r i ca l s i mu l a t i o n r es u l t ，wh i c h i nd i ca t es that th i s s i mu l a t i o n method i s s u i t a b l e for ag r ees w e ll s i mu l a t i o n o f p r o j ec t il e s l a un c h p r oce ss ．K e y wo r d s: A N S Y S / L S -D Y N A ; full b a rr e l m o d e l ; p r o j ec t il e; num e r i ca l s i mu l a t i o n ; i nt eg r a t i o n p l a tf o r m性工作，具有可优化、集成的潜力。
高速旋转弹丸弹道修正原理分析及仿真
第10卷第2期空军工程大学学报(自然科学版)V o.l10N o.2 2009年4月J OURNAL OF AI R FORCE ENG I NEER I NG UN I VERSITY(NATURAL SC I ENCE ED I TI ON)Apr.2009高速旋转弹丸弹道修正原理分析及仿真解增辉,刘占辰,黄吉传(空军工程大学工程学院,陕西西安710038)摘要:解决由于高速旋转弹丸的旋转特性导致难以采用常规方案对其进行弹道修正的技术难点。
提出基于压电陶瓷智能材料的弹道修正原理技术方案,依据弹头可能动作的思路,设计弹头修正机构,通过探知弹头旋转频率,以此调整压电陶瓷杆的加电模式,利用压电陶瓷的逆压电效应,从而调整相应陶瓷杆的伸缩动作,保证在旋转条件下弹头可以向固定方向偏转,解决了修正旋转弹丸的难题。
详细阐述了修正弹丸的系统组成和工作原理,同时建立了修正弹丸理想条件下的外弹道数学模型,并通过仿真计算得到一定条件下修正弹丸的弹道曲线和详细修正数据,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性。
关键词:高速旋转弹丸;弹头;压电陶瓷;弹道修正中图分类号:T J765文献标识码:A文章编号:1009-3516(2009)02-0046-05目前世界各国的智能杀伤武器库中鲜有供小口径火炮使用的智能炮弹[1-2],这也是现代军事所关注的一个方向。
尤其对于旋转稳定的小口径弹丸,要使其在飞行过程中完成弹道偏离、自动寻的、准确命中目标等任务,首先必须解决的就是高速旋转问题,而且控制系统要高度紧凑而简单,能够装配到炮弹中,同时还应能承受射击时产生的巨大过载。
这样,采用传统的小型弹翼和气体动力学舵面设计方案都是不合适的,只能考虑弹丸上有可能动的部分,基于此,本文设计了基于压电陶瓷智能材料的弹头修正机构,建立修正弹丸的外弹道模型,并通过仿真说明其有效性。
1修正原理方案压电陶瓷材料是一种多晶体结构的特殊电介质,在电场中时,陶瓷中各晶胞的自发极化沿着电场方向排列起来,于是从整体上看,压电陶瓷在电场方向上就出现伸长,在垂直电场方向上出现缩短,这就是逆压电效应。
某火炮弹丸发射强度仿真分析
某火炮弹丸发射强度仿真分析
冯勇;徐振钦;赵岗
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2008(20)6
【摘要】以非线性瞬态动力学理论为基础,并以测试材料参数及膛压曲线为依据,建立了某高速弹丸发射过程中的力学仿真模型;应用数值仿真分析方法,对该模型进行了发射强度仿真和分析,得到了某高速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,所涉及内容及方法可以为今后该弹丸的改进及同类弹丸发射强度研究工作提供了理论参考与依据。
【总页数】3页(P1441-1443)
【作者】冯勇;徐振钦;赵岗
【作者单位】南京工程学院机械工程系;南京理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TJ430.1
【相关文献】
1.火炮弹丸底凹结构流场仿真及其减阻机理分析
2.火炮发射时弹丸初速跳角数学描述及试验分析
3.基于ANSYS的弹丸发射强度仿真分析
4.某中大口径舰炮弹丸发射强度仿真分析
5.基于数值仿真的弹丸发射强度分析方法
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弹丸形状效应数值仿真研究
弹丸形状效应数值仿真研究弹丸形状效应一直以来都是物理学的一个重要研究课题，反映着它在实际中所具有的重要性。
在有限元分析和数值仿真中，弹丸形状效应是指弹体在受到外力作用、释放出来的能量、以及其他形变机制作用下改变形状的现象。
它是近代科学发展的重要结果之一，也是众多研究者长期致力于研究的主要课题。
首先，本文研究的目的是探讨弹丸形状效应的数值仿真方法。
在研究中，使用有限元分析方法对弹丸形状效应进行了模拟。
其次，为了更好的模拟弹丸形状的改变，我们建立了一个新的仿真系统，该系统通过在计算机上建立半实物模型，以及计算机模拟手段来实现对现实弹丸形状变化的有效模拟。
在建立仿真系统之后，我们使用该系统对弹丸形状效应进行了深入的研究。
首先，我们对现实中弹丸形状变化的规律进行了分析，包括对变化的力学原因、其形状变化的特性等。
其次，通过分析形状变化的规律，确定了形状变化的模型，从而实现了有限元系统的建立和模拟。
最后，我们对弹丸形状效应模拟结果进行了多维度分析，包括形状变化的程度、形状变化的趋势及其对外力作用的响应特征。
根据研究结果，我们发现，当外力作用到弹丸身上时，弹丸会发生明显的形状变化，其变化过程可以用数值仿真技术得到较为准确的仿真结果，从而可以更好的揭示遇到实际发生的彩状变化过程。
这种仿真结果的可靠性和准确性可以得到保证。
综上所述，本文通过弹丸形状效应的数值仿真研究，研究了弹丸形状效应的机理，以及在实际中形状变化的规律，并且设计了一个仿真系统，以实现对弹丸形状变化的有效模拟。
此外，本文还对仿真结果进行了多维度分析，从而发现在实际中形状变化的特点。
本文的研究成果对于弹丸形状效应机理的深入研究和有效模拟具有重要的影响，为相关的实际应用提供了有力的技术支持。
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本文链接：/Periodical_jxsjyzzgc200824019.aspx
处５７７．０４ＭＰａ，大于下弹体材料７Ａ蚪Ｔ６超硬铝ｏ ｂ＝５３０ ＭＰａ，不
能满足发射强度要求，与试验结果吻合。 设计人员参考仿真结果重新设计了下弹体，并对新的方案进行了仿
真分析，其分析结果云图见图５。
小于７Ａ０４－Ｔ６鳓ｇ 从改进后的下弹体应力云图中可以看出，承受最大应力Ｎ４４５．２ＭＰａ， ａ ｂ＝５３０ ＭＰａ，仿真分析满足强度要求。
ｂ）接触特性。各零部件之间的接触特性需要重新进行设置，主要有 绑定（Ｂｏｎｄｅｄ）、无分离（ｎｏ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）、无摩擦（ｆｒｉｃｔｉｏｎｌｅｓｓ）等类型， 应根据各零部件之间的实际连接情况进行设置。 １．３网格单元划分
网格单元划分是仿真分析的重要步骤，特别是在与应力有关的仿真
万方数据
１．４加载及求解控制 网格单元划分之后，开始进入结构静力分析（Ｓｔａｔｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ），该
由于试验中是弹丸的下弹体出现了强度不足的现象（如图３所示）， 我们在结果中提取下弹体的应力云图来进行观察。下弹体应力云图如图４ 所示。
图３原方案结构强度试验图
图４下弹体仿真分析应力云图
２００８年１２月．㈣．ｍｉｅｃｈｉｍ ｃ∞．４１
Ｉ应Ｉ用Ｉ实ｌ劂
大型箱链式浸出器的推板变形分析
顾明辉’，胡晓军１，张锁龙２ （１．江苏牧羊迈安德食器机械有限公司，２２５１２７）
某弹丸结构强度仿真分析
ｌ应ｌ用Ｉ实Ｉ劂
姚冰，陈二军，胡浩，王维保，袁新波 （安徽神剑科技股份有限公司，２３００２２）
摘要：本文通过ＡＮＳＹＳ １１．０的Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ模块对某弹丸最为关心的下弹体的结构强度进行了仿真分析，建立弹丸的三维模型，合 理设定其材料参数，对其受力情况进行模拟加截，得出的仿真结果较好的反应了实际受力情况，与试验结果有较好的一致，可 为弹丸设计提供有效的参考。 关键词：弹丸设计；强度；ＡＮＳＹＳ；Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ
料胚经预处理车间由提升刮板直接进入带搅拌的存料箱，在存料箱 中始终保存有一定的料位高度，通过料位对溶剂蒸汽形成第二次密封， 在搅拌装置的作用下物料均匀进入喂料绞龙，变螺距的喂料绞龙在尾部 形成第一次料封。保证浸出器密闭良好，具有很高安全性。喂料绞龙可
从图中可以看出，下弹体的应劣有可能会决定仿真结果的真实度和可 信度，因为若某个位置网格欹变可能会引起应力集中，导致与实际情况 不符。同时划分网格时应遵循以下原则：
ａ）对于需要重点考察应力状态的零部件的网格划分应规则、均匀、 细密，各部位网格应平滑过度。而对于非考察的零部件，其网格划分可 以降低要求。
（２．江苏工业学院，２１３０１６）
摘要：复杂焊接件的强度校核，因为结构的不规则性，再加上焊接处焊接强度的问题，采用常规的校核方法计算过程将非常复 杂且计算结果不可靠，因此不能按常规的方法进行校核。本文采用有限元软件ＡＮＳＹＳ进行分析，对大型箱链式浸出器的核·心设 备推板进行极限载荷下的工况进行模拟，通过分析计算获得了整个焊接件的应力分布及变形情况，经过与实际发生的情况进行 对比，结果非常接近，从而获得了可靠的强度校核结果。据此结果，对大型箱链式浸出器进行了有效的改进。 关键词：ａｎｓｙｓ；变形；极限模拟
２试验验证
在随后多次采用新方案下弹体进行的试验中，均没有再出现弹丸结 构强度不足的问题，说明仿真结果可信，可以作为设计参考。
３结论
本文通过建立弹丸有限元模型，合理模拟弹丸发射瞬间的受力情况。 对弹丸进行了仿真分析，经试验证明，仿真结果与试验结果达到了较好 的一致，为弹丸结构设计提供了新颖，有效的手段。
弹丸强装药膛压为１０４ＭＰａ，模拟时作为压力载荷施加在定心部之后的 弹体表面上，其方向与表面的法向一致。
由于是在静力分析中模拟瞬时的受力状态，在分析选项里面将Ｉｎｅｒ＿ ｔｉａ ＲｅＵｅｆ选项设置为。Ｏｎ”，如要要保存ＤＢ文件导入经典Ａｎｓｙｓ观察 结果，应将Ｓａｖｅ Ａｎｓｙｓ Ｄｂ选项开启。
在设定需要提取的结果Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｔｒｅｓｓ（ｖｏｎ－ｍｉｓｅｓ）、Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｔｒａｉｎ（ｖｏｎ－ｍｉｓｅｓ）以及Ｔｏｔａｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ等选项后，即可以进行求解。 １．５模拟结果
１箱链式浸出器作用及结构介绍
连续式油脂浸出工艺历经９０年发展，从小规模断续生产到大规模 集约化生产，从常压蒸发到负压蒸发技术的推广，从手工操作到全自动
化实时控制，油脂行业的发展取得了巨大进步，油脂浸出工艺至今已趋 经典和完美。连续式浸出器是浸出工艺中的主要设备，精良制造和技术
领先，是浸出器实现 先进工艺指标的基本
英文刊名： 年，卷(期)：
姚冰， 陈二军， 胡浩， 王维保， 袁新波 安徽神剑科技股份有限公司,230022
中国制造业信息化 MANUFACTURING INFORMATION ENGINEERING OF CHINA 2008(24)
参考文献(4条) 1.Workbench培训教材 2.ANSYS高级分析技术指南 3.ANSYS基本分析过程指南 4.魏惠之 弹丸设计理论 1985
弹丸在发射时主要承受火药气体产生的膛压以及加速度产生的过载， 若弹丸结构强度设计不足，很容易产生变形甚至破裂，造成弹丸的发射 不安全，这是弹丸设计中绝对不允许的。而目前尚无一种精确的解析方 法来计算弹丸的强度。一般都要使用简化假设才能作应力应变计算，因 此计算结果往往与实际值有一定的误差。此前在某弹丸强度试验时发现 其弹丸强度不能达到要求，于是研发人员使用ＡＮＳＹＳｌｌ．０的Ｗｏｒｋ— ｂｅｎｃｈ模块对弹丸进行了仿真分析。
图５改进方案下弹体仿真分析应力云图
４２．中国制造 万业信方息化数．据２００８年ｔ２月
参考文献：
【ｌ】魏惠之等．弹丸设计理论．国防工业出版社，１９８５ 【２】ＡＮＳＹＳ基本分析过程指南． 【３】３ ＡＮＳＹＳ高级分析技术指南． ［４１ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ培训教材．
某弹丸结构强度仿真分析
作者： 作者单位： 刊名：
１分析过程
１．１模型建立 在分析过程中我们使用ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件建立弹丸三维模型，对零部
件容易产生应力集中的部位进行了简化处理（如定心部、扳手槽等），内 部装填物简化为配重装填物，以减小模型的网格单元数量、缩短计算量 及计算时间，将组装好的装配图另存为ｐａｒａｓｏｌｉｄ（·．ｘｔ）格式文件，导 入ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ软件准备进行分析。弹丸模型见图ｌ。
保障。目前油脂企业 使用的连续式浸出
器，按年代划分，主 要有以下５种浸出
图１箱链浸出器结构示意图
器：平转浸出器，环 型浸出器，履带式浸 出器，拖链式浸出 器，箱链式浸出器。
箱链浸出器几
部分构成，见图１： 箱链：由多个独立单元格组成，完成浸泡和沥干过程，见图２：
图２箱链的结构
２箱链式浸出器工作原理及问题分析
ｂ）本例中为３Ｄ模型，应划分为六面体网格以提高仿真精度。 网格单元划分情况如图２所示。
图２网格单元划分
图１弹丸模型剖视图
１．２模型处理 在进行网格划分之前，需要对导入的模型进行相应的处理。 ａ）材料属性。由于导人的模型各零部件默认材料都是结构钢
（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｓｔｅｅｌ），所以我们需对各零件重新输入材料，一些常见材料 如钢、铝合金、橡胶等可从材料库中直接调用，材料库中没有的材料可 以自定义属性来进行输入，调用材料时也可以根据所用材料的实际属性 对材料属性进行修改。本模型所用到的材料为超硬铝合金和优质合金 钢，并将铝的密度修改为２．８５９／ｃｍ３，钢的密度修改为７．８９／ｃｍ３，弹性 模量均为０．３。