蓝维彬,杨 臻,龙建华,薛 钧

(1.中北大学 机电工程学院,山西 太原 030051;2.重庆建设工业(集团)有限责任公司,重庆 400054;3.中国兵器工业第208研究所,北京102202)

枪管在工作中要承受高温、高压、高速气体的冲击,在火药燃气的作用下其内壁温度不断升高,并向外壁传递热量而使整个枪管温度上升。而温度的变化会导致枪管材料力学性能发生改变,不仅会使枪管在射击中发生弯曲变形,改变射角;还会影响弹丸挤进过程,使初速发生变化。因此,研究温度的影响对揭示步枪热偏问题具有重要意义。

目前该领域的研究主要是采用试验方法。朵英贤院士曾对此提出质疑,认为试验法耗弹量过大且仍未得到有效解决热偏问题的要领[1]。在理论研究方面,文献[2]研究了某狙击步枪准静态弹头挤进力,建立了数值仿真模型,推导了挤进力的理论计算公式,得出了狙击步枪弹挤进过程与弹/枪参数匹配机理;文献[3]针对依靠观察和实验难以解决的弹丸在枪管挤进过程中带有过盈摩擦大变形接触的难题,建立了弹丸挤进枪管的有限元模型,分析了挤进前后弹头壳和铅芯的变形特征及挤进结束后弹丸的残余应力;文献[4]将有限元与数值仿真分析相结合,得出某大口径机枪满足弹头初速条件的坡膛角度取值和弹丸挤进阻力的变化规律;文献[5]考虑了高速挤进过程中应变率对弹丸材料的影响。文献[6-7]通过非线性热力学研究了火炮身管在温度场作用下的弯曲变形。……