兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 3187-3194.doi: 10.12382/bgxb.2022.0459
赵文辉1,*(), 白士欢1, 高大勇2, 李晓巍2, 段振云1
收稿日期:
2022-05-30
上线日期:
2023-10-30
通讯作者:
基金资助:
ZHAO Wenhui1,*(), BAI Shihuan1, GAO Dayong2, LI Xiaowei2, DUAN Zhenyun1
Received:
2022-05-30
Online:
2023-10-30
摘要:
为提高航空玻璃双向拉伸质量和拉伸成功率,满足军用战机要求,对航空玻璃双向拉伸进行研究。基于黏弹性材料的热力耦合理论,利用时温等效性方程,以Prony级数形式模拟有机玻璃的黏弹特性。建立双向拉伸有限元模型,对有机玻璃双向拉伸中的加热、冷却过程进行温度场分析;将计算的温度场结果导入双向拉伸分析,根据仿真选取拉伸速度,得到9个夹具处的位移拉伸力曲线,并拟合出位移-拉伸力关系表达式;对拉伸后的有机玻璃进行冷却定型模拟,航空玻璃冷却产生的力达到拉伸力的约2倍,采用拉杆回缩的方式减小收缩力10000N,防止玻璃破裂或设备损坏。研究结果表明,35mm厚航空玻璃的双向拉伸试验结果与仿真结果一致,根据仿真结果优化拉伸工艺,提高了拉伸质量与成功率。
中图分类号:
赵文辉, 白士欢, 高大勇, 李晓巍, 段振云. 基于热力耦合的航空玻璃双向拉伸[J]. 兵工学报, 2023, 44(10): 3187-3194.
ZHAO Wenhui, BAI Shihuan, GAO Dayong, LI Xiaowei, DUAN Zhenyun. Thermal-Mechanical Analysis of the Biaxial Stretch of Aviation Glass[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(10): 3187-3194.
编号 | gj | kj | τj |
---|---|---|---|
1 | 0.2106 | 0.2106 | 7.92×10-5 |
2 | 0.3385 | 0.3385 | 0.00612 |
3 | 0.2573 | 0.2573 | 0.179 |
4 | 0.1362 | 0.1362 | 2.67 |
5 | 0.0396 | 0.0396 | 27.5 |
6 | 0.0128 | 0.0128 | 216 |
表1 有机玻璃Prony级数定义
Table 1 Definition of PMMA Prony series
编号 | gj | kj | τj |
---|---|---|---|
1 | 0.2106 | 0.2106 | 7.92×10-5 |
2 | 0.3385 | 0.3385 | 0.00612 |
3 | 0.2573 | 0.2573 | 0.179 |
4 | 0.1362 | 0.1362 | 2.67 |
5 | 0.0396 | 0.0396 | 27.5 |
6 | 0.0128 | 0.0128 | 216 |
材料参数 | 数值 |
---|---|
密度/(kg·m-3) | 1190 |
杨氏模量/MPa | 3650 |
泊松比 | 0.32 |
热导率/(w·m-1·K-1) | 0.19 |
比热容/(J·kg-1·K-1) | 1470 |
表2 有机玻璃材料参数定义
Table 2 Definition of PMMA material parameters
材料参数 | 数值 |
---|---|
密度/(kg·m-3) | 1190 |
杨氏模量/MPa | 3650 |
泊松比 | 0.32 |
热导率/(w·m-1·K-1) | 0.19 |
比热容/(J·kg-1·K-1) | 1470 |
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