复合材料身管三维有限元分析与结构优化 被引量：10

1

作者 徐亚栋 钱林方 陈龙淼 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S9期209-212,共4页

复合材料在火炮身管的应用有利于减轻身管质量,提高身管刚度。基于三维各向异性单元和三维层合单元分别建立了复合材料身管有限元分析模型,进行了强度分析和模态分析。结合复合形优化算法,对复合材料身管进行了结构优化,优化结果表明,... 复合材料在火炮身管的应用有利于减轻身管质量,提高身管刚度。基于三维各向异性单元和三维层合单元分别建立了复合材料身管有限元分析模型,进行了强度分析和模态分析。结合复合形优化算法,对复合材料身管进行了结构优化,优化结果表明,复合材料身管在满足强度和减重要求的条件下,刚度得到了很大的提高。 展开更多

关键词 复合材料身管 有限元 优化

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基于Kriging方法的复合材料身管结构近似分析 被引量：5

2

作者 徐亚栋 钱林方 陈龙淼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期988-990,共3页

针对复合材料身管结构分析过程中计算复杂耗时的问题,采用Kriging最优内插法建立复合材料身管结构分析近似模型。以某口径复合材料身管为例,基于所建立的Kriging近似模型进行了结构近似分析,并将分析结果与有限元计算结果进行比较。结... 针对复合材料身管结构分析过程中计算复杂耗时的问题,采用Kriging最优内插法建立复合材料身管结构分析近似模型。以某口径复合材料身管为例,基于所建立的Kriging近似模型进行了结构近似分析,并将分析结果与有限元计算结果进行比较。结果表明,所建立的复合材料身管结构近似模型具有很高的近似精度。 展开更多

关键词 复合材料身管 KRIGING方法 近似分析 有限元

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基于复形调优法的复合材料身管优化 被引量：10

3

作者 徐亚栋 钱林方 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期635-638,共4页

通过结构优化设计可以获得重量轻刚度好的复合材料火炮身管。根据设计要求,建立复合材料身管结构优化模型,以各层材料厚度和复合材料层的缠绕角为优化设计变量,身管强度和重量为约束条件,身管刚度为优化目标。结合有限元计算模型和复形... 通过结构优化设计可以获得重量轻刚度好的复合材料火炮身管。根据设计要求,建立复合材料身管结构优化模型,以各层材料厚度和复合材料层的缠绕角为优化设计变量,身管强度和重量为约束条件,身管刚度为优化目标。结合有限元计算模型和复形调优法,建立复合材料身管结构优化的求解框架,并进行了编程求解。优化算例表明,复合材料身管在满足强度和减重要求的条件下,一阶固有频率提高了12.14%。 展开更多

关键词 复合材料身管 复形调优法 有限元 优化

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复合材料身管三维瞬态热结构耦合分析 被引量：10

4

作者 徐亚栋 钱林方 石秀东 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期151-154,共4页

该文针对火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,进行复合材料身管三维瞬态热结构耦合分析。基于有限元分析方法(FEM),建立了复合材料身管三维有限元模型;采用直接耦合法进行求解,获得复合材料身管在发射条件下... 该文针对火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,进行复合材料身管三维瞬态热结构耦合分析。基于有限元分析方法(FEM),建立了复合材料身管三维有限元模型;采用直接耦合法进行求解,获得复合材料身管在发射条件下温度场和身管动态应力的变化规律。分析结果表明:高温高压的火药气体引起较大的瞬间热应力,这种瞬间热冲击对身管金属内衬的强度影响很大。 展开更多

关键词 复合材料身管 瞬态冲击 耦合分析 有限元

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基于改进非支配排序遗传算法的复合材料身管多目标优化 被引量：8

5

作者 徐亚栋 钱林方 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期617-621,共5页

针对复合材料身管设计时多个性能指标设计要求,基于有限元模型和优化设计方法,建立了复合材料身管多目标优化模型,优化的目标为身管一阶固有频率和身管质量,复合材料各层缠绕角和缠绕厚度为优化设计变量,优化方法采用改进的非支配排序... 针对复合材料身管设计时多个性能指标设计要求,基于有限元模型和优化设计方法,建立了复合材料身管多目标优化模型,优化的目标为身管一阶固有频率和身管质量,复合材料各层缠绕角和缠绕厚度为优化设计变量,优化方法采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ);通过优化求解,获得了复合材料身管的Pareto最优解集;优化算例表明,采用NSGA-Ⅱ获得的Pareto前沿面曲线分布均匀,其所对应的复合材料身管设计方案在刚度和重量方面均有改善。 展开更多

关键词 复合材料 火炮 复合材料身管 有限元 遗传算法 多目标优化

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复合材料身管数值传热分析 被引量：6

6

作者 陈龙淼 钱林方 石秀东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期92-95,共4页

文中运用有限差分法建立了武器发射时复合材料身管传热模型,并结合多个设计方案对复合材料身管的温度场进行了数值分析,对于复合材料身管的综合设计提供了重要的参考价值。

关键词 复合材料身管 有限差分法 数值传热

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金属内衬对复合材料身管热性能影响分析 被引量：6

7

作者 陈龙淼 钱林方 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1303-1307,共5页

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可以减轻纯金属身管质量,提高身管刚度。为了详细分析复合材料身管金属内衬对身管热性能影响,运用有限差分法建立了武器发射时复合材料身管瞬态数值传热模型,并结合多个设计方案编制通用程序对金... 采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可以减轻纯金属身管质量,提高身管刚度。为了详细分析复合材料身管金属内衬对身管热性能影响,运用有限差分法建立了武器发射时复合材料身管瞬态数值传热模型,并结合多个设计方案编制通用程序对金属内衬影响复合材料身管热性能进行数值定量分析。结果表明金属内衬厚度对于复合材料身管的传热性能有很大的影响,内衬层越厚对提高复合材料身管热性能越有利,但影响减重,因此在复合材料身管的综合优化设计中必须有重点综合考虑。 展开更多

关键词 复合材料 火炮 复合材料身管 数值传热 热性能

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复合材料身管强迫响应分析 被引量：5

8

作者 徐亚栋 钱林方 陈龙淼 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2009年第6期16-18,38,共4页

为了评价复合材料身管动态特性,在模态分析和阻尼分析的基础上,采用模态叠加动力学有限元计算方法,对复合材料身管的强迫响应特性进行分析,计算获得复合材料身管的炮口振动情况,并与相同口径的金属身管炮口响应情况进行比较。结果表明,... 为了评价复合材料身管动态特性,在模态分析和阻尼分析的基础上,采用模态叠加动力学有限元计算方法,对复合材料身管的强迫响应特性进行分析,计算获得复合材料身管的炮口振动情况,并与相同口径的金属身管炮口响应情况进行比较。结果表明,复合材料身管炮口响应小于金属身管炮口响应,复合材料身管具有更好的动态特性。 展开更多

关键词 复合材料身管 强迫响应 有限元

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复合材料身管膛内气流与固壁传热分析 被引量：4

9

作者 陈龙淼 钱林方 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期327-332,共6页

为了给复合材料身管传热分析提供较为精确的边界条件,采用一维内弹道膛内流场模型,将弹后空间核心流部分考虑为包含气流与身管管壁发生摩擦和热交换的不稳定准一维流,得到身管内侧不稳定、非定常可压缩流的边界层方程。基于MacCormack... 为了给复合材料身管传热分析提供较为精确的边界条件,采用一维内弹道膛内流场模型,将弹后空间核心流部分考虑为包含气流与身管管壁发生摩擦和热交换的不稳定准一维流,得到身管内侧不稳定、非定常可压缩流的边界层方程。基于MacCormack有限差分方法求解该方程,得到的内弹道特征量与经典内弹道模型计算结果的相对误差在3%以内,同时结果显示瞬时气流速度对换热系数影响较大,因此在对复合材料身管传热分析时需采用气流温度和换热系数瞬时计算结果。 展开更多

关键词 复合材料身管 内弹道 有限差分法 传热

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基于热效应的复合材料身管强度分析 被引量：3

10

作者 陈龙淼 钱林方 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期710-714,共5页

为了分析火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,对已设计的复合材料身管瞬态温度场和应力场采用有限元数值方法进行直接耦合分析,讨论复合材料身管在考虑温度变化情况下的应力分布,并对其强度进行校核。结果表... 为了分析火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,对已设计的复合材料身管瞬态温度场和应力场采用有限元数值方法进行直接耦合分析,讨论复合材料身管在考虑温度变化情况下的应力分布,并对其强度进行校核。结果表明对复合材料身管强度进行分析时热应力和连发影响不可忽略,已设计加工的复合材料身管满足强度要求,为实验的可行性提供了理论计算依据,为复合材料身管的综合优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 火炮 复合材料身管 热应力 强度 有限元

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纤维增强复合材料身管瞬态热弹性耦合分析 被引量：2

11

作者 陈龙淼 钱林方 徐亚栋 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期11-16,共6页

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度。为分析复合材料身管高温火药燃气热冲击作用影响,采用有限元数值方法,考虑温度场和应力场相互影响,进行结构热弹性直接耦合计算,得到了复合材料身管二维瞬态... 采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度。为分析复合材料身管高温火药燃气热冲击作用影响,采用有限元数值方法,考虑温度场和应力场相互影响,进行结构热弹性直接耦合计算,得到了复合材料身管二维瞬态温度场和应力场。结果显示,由于复合材料的各向异性及与金属导热性能的差异,连续射击时的复合材料身管内应力规律很复杂,热应力影响相当重要,不可忽略,研究结果论证了复合材料身管的设计方案的可行性,为实弹射击实验提供了理论计算依据。 展开更多

关键词 复合材料身管 热弹性 有限元

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接触热阻对复合材料身管热性能影响分析 被引量：3

12

作者 陈龙淼 钱林方 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期28-33,共6页

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度。为了详细分析复合材料身管分界面接触热阻对身管热性能影响,本文建立考虑复合材料身管分界面接触热阻效应的瞬态传热模型,运用有限差分法编制通用程序对接触... 采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度。为了详细分析复合材料身管分界面接触热阻对身管热性能影响,本文建立考虑复合材料身管分界面接触热阻效应的瞬态传热模型,运用有限差分法编制通用程序对接触热阻效应对复合材料身管热性能影响进行数值定量分析。结果表明,接触热阻对于复合材料身管的传热性能有较大影响,必须采取措施来减小接触热阻,这在复合材料身管的热性能设计中必须重点考虑。 展开更多

关键词 复合材料身管 接触热阻 数值传热

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纤维增强复合材料身管阻尼特性分析 被引量：2

13

作者 徐亚栋 钱林方 石秀东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期10-13,共4页

针对火炮发射时纤维增强复合材料身管的阻尼效应,根据粘弹性材料动态特性,给出了纤维增强复合材料能量耗散公式,采用基于有限元技术的模态应变能分析方法,对某口径复合材料身管进行了阻尼特性分析,获得了该复合材料身管在各阶固有频率... 针对火炮发射时纤维增强复合材料身管的阻尼效应,根据粘弹性材料动态特性,给出了纤维增强复合材料能量耗散公式,采用基于有限元技术的模态应变能分析方法,对某口径复合材料身管进行了阻尼特性分析,获得了该复合材料身管在各阶固有频率下的应变能和阻尼损耗因子,为复合材料身管的动态特性分析提供了阻尼特性参数。 展开更多

关键词 复合材料身管 阻尼 有限元

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复合材料身管压力场/温度场全等效应力有限元计算 被引量：2

14

作者 王惠源 薄玉成 余建生 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2005年第1期28-31,共4页

建立了复合材料身管连续射击时的边界条件和有限元模型。对复合材料身管在连续射击过程中火药燃气压力和火药燃气温度场的动态全等效应力及其分布进行了数值仿真,所得到的结果,为复合材料身管的应用提供了一定的参考。

关键词 应用力学 复合材料身管 有限元计算 温度场 动态全等效应力

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复合材料身管动态特性分析 被引量：4

15

作者 王加刚 徐亚栋 《四川兵工学报》 CAS 2010年第2期82-85,93,共5页

复合材料身管是在高速、强冲击等极为恶劣的环境下工作的,其动态性能的好坏将直接影响到整个火炮系统的性能,因此,对复合材料身管的动态性能进行分析具有重要的意义.本文中基于复合材料力学、火炮发射动力学和有限元方法,建立了复合材... 复合材料身管是在高速、强冲击等极为恶劣的环境下工作的,其动态性能的好坏将直接影响到整个火炮系统的性能,因此,对复合材料身管的动态性能进行分析具有重要的意义.本文中基于复合材料力学、火炮发射动力学和有限元方法,建立了复合材料身管的分析模型,对纤维增强复合材料身管进行了模态和瞬态响应两方面的分析,作为比较,本文也建立了金属身管的分析模型.分析结果表明,复合材料身管较全金属身管,重量得到了减轻,经过合理的纤维缠绕设计,其动态性能也得到很好的改善. 展开更多

关键词 复合材料身管 动态特性分析 有限元

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纤维增强复合材料身管加载过程中强度分析 被引量：2

16

作者 钱林方 袁人枢 曹强 《火炮发射与控制学报》 北大核心 1997年第2期7-12,共6页

建立了带金属内衬的纤维增强复合材料身管加载过程中强度分析的理论模型。实验验证了理论分析计算结果。结果表明,在满足身管强度的前提下,复合材料身管比纯金属身管在减重方面具有更大的优越性。

关键词 身管 复合材料身管 强度分析

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纤维增强复合材料身管强度分析 被引量：2

17

作者 钱林方 袁人枢 曹强 《火炮发射与控制学报》 1996年第2期20-24,共5页

根据复合材料身管的缠绕特点,假定身管是由一组宏观上正交异性的单元一层接一层缠绕制成,由此建立了身管内三维应力、应变及位移场的分布公式。根据Tsai-wu强度准则,计算获得了身管的最大承受内压。

关键词 身管 复合材料身管 强度分析

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复合材料缠绕金属内衬身管的减重设计 被引量：1

18

作者 郭靖宇 吕佳镁 +3 位作者 郭保全 Khaziev Alexey 李必天 潘玉田 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2022年第4期63-67,共5页

连续纤维增强复合材料作为比强度较高的新型材料,在军事领域已被广泛应用。火炮作为陆军的重要武器装备,存在质量较大的不足。基于最小质量原则,提出了一种复合材料缠绕金属内衬身管的减重设计方案。通过计算连续纤维增强复合材料的厚... 连续纤维增强复合材料作为比强度较高的新型材料,在军事领域已被广泛应用。火炮作为陆军的重要武器装备,存在质量较大的不足。基于最小质量原则,提出了一种复合材料缠绕金属内衬身管的减重设计方案。通过计算连续纤维增强复合材料的厚度和缠绕角度,并采用分段式设计,使复合材料的整体性能满足身管的设计要求同时,质量最小,从而达到减少火炮身管质量的目的。最后使用有限元法,验证了基于笔者提出的设计方案设计的130 mm口径50倍径火炮的力学性能。仿真结果表明,基于本方案设计的身管满足设计要求,同时可以降低身管质量,提高火炮机动性。 展开更多

关键词 复合材料身管 缠绕角度 有限元 减重设计

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《玻璃钢/复合材料》杂志2008年1～6期(总第198～203)期总目录

19

《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期57-58,共2页

关键词 复合材料 复合材料身管 FRP 层合板 玻璃钢 玻璃纤维增强塑料 玻璃纤维增强复合材料 杂志 目录 检索工具

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南京理工大学学报 2005年 总目次

20

《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期I0001-I0010,共10页

关键词 南京理工大学学报 复合材料身管 胡维礼 水下枪械 目次 纳米二氧化硅 陈运生 Simulation 转管武器

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