[發(fā)明專利]一種槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710429691.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN107256304A
• 公開（公告）日: 2017-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志芳;杜燁;胡冶昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于槍彈領(lǐng)域，提供了一種基于lsight軟件的槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法，包括：確定影響槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度的隨機(jī)因素；建立基于ABAQUS軟件的槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度參數(shù)化有限元仿真模型；基于所述槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度參數(shù)化有限元仿真模型，利用lsight軟件定制槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性分析流程，得到多個(gè)有限元仿真結(jié)果；根據(jù)所述多個(gè)有限元仿真結(jié)果，得到槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度的可靠度，完成槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠度的評(píng)估；本發(fā)明可以簡化彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性分析流程，提高評(píng)估效率，降低分析成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于槍彈領(lǐng)域，涉及一種基于Isight軟件的槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法。

背景技術(shù)

槍彈彈頭發(fā)射過程中由于強(qiáng)度不可靠會(huì)導(dǎo)致外彈道飛行不穩(wěn)定、金屬脫落損壞槍管等問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及戰(zhàn)士性命，因此，保證足夠的彈頭發(fā)射強(qiáng)度對(duì)于槍彈設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

發(fā)射時(shí)彈頭在各種載荷作用下，材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和變形。根據(jù)載荷變化特點(diǎn)，對(duì)于一般線膛槍、炮而言，彈丸受力與變形有三個(gè)危險(xiǎn)的臨界狀態(tài)，即彈丸擠進(jìn)坡膛的第一臨界狀態(tài)、膛壓達(dá)到最大的第二臨界狀態(tài)和彈丸出槍(炮)口的第三臨界狀態(tài)。理論與試驗(yàn)研究表明彈頭最大應(yīng)力通常出現(xiàn)在最大膛壓時(shí)刻，故主要需要考核最大膛壓狀態(tài)彈頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。傳統(tǒng)彈頭發(fā)射強(qiáng)度分析與設(shè)計(jì)通常采用理論分析法或有限元仿真法，針對(duì)確定的載荷條件、彈頭結(jié)構(gòu)與材料特性完成強(qiáng)度分析與校核，在此基礎(chǔ)上再應(yīng)用安全系數(shù)法考慮強(qiáng)度貯備和環(huán)境適應(yīng)能力。然而由于槍械、彈丸制造中存在的結(jié)構(gòu)不一致，以及裝藥量誤差等引起的內(nèi)彈道不一致問題，使得即使是同一批次產(chǎn)品，仍然存在結(jié)構(gòu)、材料及載荷條件的隨機(jī)散布問題，導(dǎo)致在滿足強(qiáng)度貯備條件下仍有發(fā)生強(qiáng)度失效的概率問題。

近年來，考慮槍彈彈頭結(jié)構(gòu)、材料、載荷等參數(shù)的概率分布，用可靠性設(shè)計(jì)方法代替安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法的想法得到重視。現(xiàn)階段，彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性分析主要是應(yīng)用經(jīng)典可靠性理論并依據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成，其設(shè)計(jì)成本大，設(shè)計(jì)周期長，且對(duì)設(shè)計(jì)人員有較高的理論要求，難以在槍彈企業(yè)實(shí)施應(yīng)用。

基于此，現(xiàn)有技術(shù)確實(shí)有待于改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于評(píng)估槍彈的方法，以簡化彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性分析流程，提高評(píng)估效率，降低分析成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于Isight軟件的槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性評(píng)估方法，其采用的技術(shù)方案如下：

S1、確定影響槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度的隨機(jī)因素；

S2、建立基于ABAQUS軟件的槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度參數(shù)化有限元仿真模型；

S3、基于所述槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度參數(shù)化有限元仿真模型，利用Isight軟件定制槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠性分析流程，得到多個(gè)有限元仿真結(jié)果；具體包括：

S31、基于Isight軟件產(chǎn)生各隨機(jī)因素滿足其概率分布的隨機(jī)變量，并應(yīng)用簡單隨機(jī)抽樣法生成多個(gè)隨機(jī)工況；

S32、Isight軟件集成abaqus軟件實(shí)現(xiàn)隨機(jī)有限元仿真；

S33、重復(fù)執(zhí)行步驟S31和S32，完成多個(gè)隨機(jī)工況下的有限元仿真，得到多個(gè)有限元仿真結(jié)果；

S4、根據(jù)所述多個(gè)有限元仿真結(jié)果，得到槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度的可靠度，完成槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度可靠度的評(píng)估。

優(yōu)選的，所述步驟S1中：

所述影響槍彈彈頭發(fā)射強(qiáng)度的隨機(jī)因素包括彈頭圓柱部直徑參數(shù)、圓柱部長度參數(shù)、彈頭殼厚度參數(shù)、彈頭殼材料屈服強(qiáng)度以及最大膛壓；

其中，所述隨機(jī)因素均服從正態(tài)分布。

優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括：