兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (9): 3044-3055.doi: 10.12382/bgxb.2023.0683
贾长治1, 沈晓龙1,2,*(), 程阳洋2, 宜亚丽2, 吴萌蕾2, 金贺荣2
收稿日期:
2023-07-21
上线日期:
2023-10-24
通讯作者:
基金资助:
JIA Changzhi1, SHEN Xiaolong1,2,*(), CHENG Yangyang2, YI Yali2, WU Menglei2, JIN Herong2
Received:
2023-07-21
Online:
2023-10-24
摘要:
针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行性。通过静力学仿真方法设计分体式击发推杆应急构型,设计力学性能试验校验其力学性能和服役性能是否满足使用要求。研究结果表明:体心立方(Body-Centered Cubic,BCC)、加Z向杆的体心立方(Body-Centered Cubic with Z-rod,BCC_Z)、面心立方(Face-Centred Cubic,F2CC)、加Z向杆的面心立方(Face-Centered Cubic with Z-rod,F2CC_Z)4种点阵结构中,BCC_Z综合性能更优异,抗冲击性能较好;与原击发推杆相比,应急构型击发推杆制造时间减少21.56%,体积缩减25.65%,最大冲击载荷降低32.14%,完成100次反复开关闩实装测试实验后应急构型击发推杆表面无明显磨损,具有良好的服役性能,能够满足使用要求,验证了用于战场抢修需求的应急构型击发推杆设计方法的有效性。
中图分类号:
贾长治, 沈晓龙, 程阳洋, 宜亚丽, 吴萌蕾, 金贺荣. 基于激光选区熔化技术炮闩击发推杆应急构型设计[J]. 兵工学报, 2024, 45(9): 3044-3055.
JIA Changzhi, SHEN Xiaolong, CHENG Yangyang, YI Yali, WU Menglei, JIN Herong. Emergency Configuration Design of Breechblock Firing Mechanism Based on Selective Laser Melting Technology[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(9): 3044-3055.
抗拉强度/MPa | 屈服强度/MPa | 泊松比 | 位移上限/mm |
---|---|---|---|
703 | 576 | 0.3 | 0.5 |
表1 316L不锈钢材料参数
Table 1 316L stainless material parameters
抗拉强度/MPa | 屈服强度/MPa | 泊松比 | 位移上限/mm |
---|---|---|---|
703 | 576 | 0.3 | 0.5 |
ρ0/ (kg·m-3) | E/ GPa | μ | A/ GPa | B/ GPa | C | m | n |
---|---|---|---|---|---|---|---|
7900 | 180 | 0.3 | 0.492 | 0.812 | 0.0124 | 0.91 | 0.99 |
表2 316L不锈钢动态本构模型参数
Table 2 Dynamic constitutive model parameters of 316L stainless steel
ρ0/ (kg·m-3) | E/ GPa | μ | A/ GPa | B/ GPa | C | m | n |
---|---|---|---|---|---|---|---|
7900 | 180 | 0.3 | 0.492 | 0.812 | 0.0124 | 0.91 | 0.99 |
类型 | 高度/ mm | 体积/ mm3 | 时间/ min | |
---|---|---|---|---|
应急构型击发推杆 | 冲击头 | 15.5 | 573.5 | 131 |
底座 | 49.0 | 6064.5 | ||
击发推杆原件 | 67.5 | 8927.7 | 167 |
表3 击发推杆制备
Table 3 Preparation of firing putter
类型 | 高度/ mm | 体积/ mm3 | 时间/ min | |
---|---|---|---|---|
应急构型击发推杆 | 冲击头 | 15.5 | 573.5 | 131 |
底座 | 49.0 | 6064.5 | ||
击发推杆原件 | 67.5 | 8927.7 | 167 |
[1] |
曹军海, 张闯, 李延通, 等. 装备维修器材预储点选址与预置运输配送组合优化方法[J]. 兵工学报, 2022, 43(10):2668-2678.
|
|
|
[2] |
王金帼, 王亚彬, 郭宇荣, 等. 基于CM-FCE-AHP的战时维修器材供应保障能力评价研究[J]. 兵工学报, 2024, 45(3):1010-1024.
doi: 10.12382/bgxb.2022.0681 |
|
|
[3] |
闫永玲, 张庆波, 李国立. 地空导弹装备战时维修保障效能评估研究[J]. 火力与指挥控制, 2020, 45(7):51-55.
|
|
|
[4] |
王少华, 董原生, 李勇, 等. 装甲装备战场巡回抢修决策研究[J]. 火炮发射与控制学报, 2020, 41(2):92-97.
|
|
|
[5] |
王少华, 董原生, 吕会强, 等. 装甲装备机动抢修路线决策方法[J]. 兵器装备工程学报, 2018, 39(12):31-35.
|
|
|
[6] |
訾飞跃, 李坡, 张志雄. 3D打印技术与装备快速维修保障[J]. 兵器材料科学与工程, 2018, 41(4):106-110.
|
|
|
[7] |
张天宇, 罗凯文, 肖骅, 等. 美军增材制造技术在后勤保障领域的应用及启示[J]. 舰船电子工程, 2022, 42(10):15-19.
|
|
|
[8] |
杨纯艳, 封会娟, 李慧梅, 等. 3D打印技术在装备维修保障的应用及展望[J]. 机床与液压, 2020, 48(14):187-189.
doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.14.040 |
|
|
[9] |
于飞. 装备维修保障决策支持系统及决策方法研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2021.
|
|
|
[10] |
张飞飞, 王万安, 景卓元, 等. 3D打印技术在武器设备领域的应用研究[J]. 机械工程与自动化, 2023, 238(3):221-223.
|
|
|
[11] |
蒯腾飞, 宋浦, 姜炜, 等. 弹药战斗部增材制造技术研究现状与展望[J]. 火炸药学报, 2023, 46(3):199-213.
|
|
|
[12] |
刘倩, 卢秉恒. 金属增材制造质量控制及复合制造技术研究现状[J]. 材料导报, 2024, 38(9):22100064.
|
|
|
[13] |
|
[14] |
|
[15] |
刘晓阳, 霍增辉, 黄风山, 等. 火箭筒托架零件一体化成形分析及轻量化设计[J]. 精密成形工程, 2022, 14(7):86-91.
|
|
|
[16] |
张永弟, 李宁, 崔洪斌, 等. 3D打印技术在武器装备零件维修中的应用[J]. 机床与液压, 2020, 48(15):184-187.
doi: 10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.038 |
|
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[1] | 张玉燕, 李永保, 温银堂, 张芝威. 基于Faster R-卷积神经网络的金属点阵结构缺陷识别方法[J]. 兵工学报, 2019, 40(11): 2329-2335. |
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