基于温度修正的弹丸挤进身管过程摩擦模型
2021-07-29邹利波于存贵冯广斌侯保林仲建林刘宪福
兵工学报 2021年6期
关键词:模型
邹利波,于存贵,冯广斌,侯保林,仲建林,刘宪福
(1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094;2.中国船舶集团有限公司第713研究所,河南 郑州 450045)
0 引言
火炮发射时膛内的高温高压环境使铜质弹带承受了高强度冲击载荷与高速摩擦,尤其在弹丸挤进身管阶段,弹带被坡膛和膛线挤压剪切而逐渐挤入膛线。弹带与身管之间的接触摩擦规律不仅影响整个内弹道过程,而且对身管寿命以及寿命预测有一定的影响。
长期以来,诸多学者一直致力于揭示弹带与身管在膛内的接触摩擦规律,Montgomery[1-3]对高速高压摩擦做了大量试验研究,发现弹带材料与钢间的摩擦系数随着接触压力和相对滑移速度的增大而减小。美国陆军实验室[4]根据销-盘试验,将摩擦系数写为滑动速度与接触压力的乘积形式,其中每个因式中的参数通试验数据拟合。Matsuyama[5]基于弹带熔化机理,在一维非稳态传热基础上建立了弹带与身管之间的摩擦系数。Wu等[6-7]建立了模拟挤进装置,对弹带挤进身管的准静态以及动态挤进过程进行了试验研究,通过对比弹带的变形形态发现,在真实挤进过程中变形速度与温度对弹带变形形状有着重要影响。Ettles[8]认为弹带材料在滑动距离尚未达到一个弹带宽度时就已经发生熔化现象,对挤进过程摩擦现象进行研究后发现在火炮发射过程中,摩擦热要能够保证熔化层中材料熔化所需吸收的热能。Stiffler[9]根据流体动力学计算得到的弹带材料熔化液膜摩擦系数0.026较为相近。……
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