某弹丸结构强度仿真分析
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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,23ຫໍສະໝຸດ Baidu022
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
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
分析中，网格单元划分质量的优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。
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
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：
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
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。
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxsjyzzgc200824019.aspx
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）
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。
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。
（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。
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，下弹体的应力由内到外呈阶梯形分布，应力最大
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。
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
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
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,23ຫໍສະໝຸດ Baidu022
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
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
分析中，网格单元划分质量的优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。
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
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：
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
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。
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxsjyzzgc200824019.aspx
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）
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。
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。
（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。
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，下弹体的应力由内到外呈阶梯形分布，应力最大
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。
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
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