【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于計算機數(shù)值模擬，尤其涉及一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、擊錘是擊發(fā)槍彈的重要零件。扣動扳機后，阻鐵釋放擊錘，擊錘在擊錘簧力的作用下，開始運動直至撞擊擊針；擊針獲得能量后撞擊槍彈底火；槍彈擊發(fā)后，火藥氣體通過槍管進入導(dǎo)氣室，推動活塞桿撞擊機體座，機體座獲得動能后，開始后坐開鎖，走完開鎖前自由行程后撞擊擊錘，并且擊錘隨機體座一起后坐，直至擊錘掛機。因此，槍械擊錘在運動過程中，主要與擊針、機頭及機體座發(fā)生撞擊。通過試驗測試與理論計算，擊錘的速度高達7m/s左右，機體座撞擊擊錘的速度高達9m/s左右，由于槍械擊錘體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力惡劣等特點，在高頻的工作幾千次或上萬次后，會突然出現(xiàn)失效，造成槍械裝備無法作戰(zhàn)。
2、常用的槍械擊錘疲勞壽命計算方法主要是通過槍械的機構(gòu)運動，分析出零部件最大工況，通過強度計算，得出槍械零件危險位置及危險位置處的應(yīng)力應(yīng)變，之后，采用經(jīng)典算法法，結(jié)合零部件的應(yīng)力應(yīng)變計算結(jié)果，得出零件的疲勞壽命。通常這種方法常用于簡單比較兩種方案的疲勞壽命，沒有考慮多次射擊后載荷變化以及多工況的耦合作用等問題，且該經(jīng)典算法是在同一壽命下將彈性應(yīng)變幅和塑性應(yīng)變幅疊加得到總應(yīng)變幅，建立總應(yīng)變幅與壽命之間的關(guān)系，該疊加法與材料的本構(gòu)關(guān)系不能保持一致，也不符合應(yīng)變幅和疲勞壽命負相關(guān)的特點，導(dǎo)致在屈服點附近會產(chǎn)生較大的誤差。因此，現(xiàn)階段槍械關(guān)鍵零件疲勞壽命計算方法并不能得到準確的計算結(jié)果，無法真正指導(dǎo)槍械關(guān)鍵零件長壽命的設(shè)計。
3、現(xiàn)有技術(shù)中給出了某步槍擊
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的之一，在于提供一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，該方法能夠提高自動槍械平動擊錘疲勞壽命的計算精度，保證槍械關(guān)鍵零件長壽命的設(shè)計，提高槍械關(guān)鍵零件疲勞壽命設(shè)計結(jié)果的準確性和可靠性。
2、本專利技術(shù)的目的之二，在于提供一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)。
3、為了達到上述目的之一，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
4、一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，所述自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法包括如下步驟：
5、步驟s1、對不同受力工況下的擊錘進行強度仿真，以確定擊錘的斷裂危險位置；
6、步驟s2、對不同受力工況下的擊錘載荷進行分析，以確定各個受力工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系；
7、步驟s3、利用不同受力工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系，確定不同受力工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值；
8、步驟s4、計算各個受力工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的和值后求倒數(shù)，并將所述倒數(shù)作為自動槍械平動擊錘疲勞壽命。
9、進一步地，所述步驟s1的具體實現(xiàn)過程包括：
10、步驟s11、利用擊錘材料的強度性能參數(shù)，構(gòu)建擊錘的擊發(fā)工況仿真基礎(chǔ)模型和后坐工況強度仿真基礎(chǔ)模型；
11、步驟s12、利用所述擊發(fā)工況仿真基礎(chǔ)模型和后坐工況強度仿真基礎(chǔ)模型，分別進行強度仿真，以確定所述擊錘在擊發(fā)工況和后坐工況下均可能出現(xiàn)斷裂的危險位置處的各個應(yīng)力；
12、步驟s13、計算所述擊錘在擊發(fā)工況和后坐工況下均可能出現(xiàn)斷裂危險位置處的每個應(yīng)力和擊錘的屈服強度之間的差值；并將差值的絕對值最小的應(yīng)力對應(yīng)的可能出現(xiàn)斷裂危險位置作為擊錘的斷裂危險位置。
13、進一步地，在所述步驟s2中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則碰撞物為擊針；當受力工況為后坐工況時，則碰撞物為機體座或機框。
14、進一步地，在所述步驟s3中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則確定擊發(fā)工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的具體過程包括：
15、步驟s311、利用擊發(fā)工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系，進行載荷分段，以確定擊發(fā)工況下每個分段載荷對應(yīng)的擊錘在斷裂危險位置處的應(yīng)力和應(yīng)變；
16、步驟s312、利用擊發(fā)工況下每個分段載荷對應(yīng)的擊錘在斷裂危險位置處的應(yīng)力和應(yīng)變，計算擊發(fā)工況下每個分段載荷對應(yīng)的擊錘在斷裂危險位置處的子損傷值；
17、步驟s313、將擊發(fā)工況下所有分段載荷對應(yīng)的擊錘在斷裂危險位置處的子損傷值相加后求平均，并將平均結(jié)果作為擊發(fā)工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值。
18、進一步地，在所述步驟s3中，當受力工況為后坐工況時，則確定后坐工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的具體過程包括：
19、步驟s321、利用后坐工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系，進行載荷測試，以確定后坐工況下的擊錘在斷裂危險位置處的應(yīng)力和應(yīng)變；
20、步驟s322、利用后坐工況下的擊錘在斷裂危險位置處的應(yīng)力和應(yīng)變，計算后坐工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值。
21、為了達到上述目的之二，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：
22、一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)，所述自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)包括：
23、強度仿真模塊，用于對不同受力工況下的擊錘進行強度仿真，以確定擊錘的斷裂危險位置；
24、分析模塊，用于對不同受力工況下的擊錘載荷進行分析，以確定各個受力工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系；
25、確定模塊，用于利用不同受力工況下與擊錘相互碰撞的碰撞物的最大速度和射彈量之間的關(guān)系，確定不同受力工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值；
26、求和模塊，用于計算各個受力工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的和值，并將所述和值的倒數(shù)作為自動槍械平動擊錘疲勞壽命。
27、進一步地，所述強度仿真模塊包括：
28、構(gòu)建子模塊，用于利用擊錘材料的強度性能參數(shù)，構(gòu)建擊錘的擊發(fā)工況仿真基礎(chǔ)模型和后坐工況強度仿真基礎(chǔ)模型；
29、確定子模塊，用于利用所述擊發(fā)工況仿真基礎(chǔ)模型和后坐工況強度仿真基礎(chǔ)模型，分別進行強度仿真，以確定所述擊錘在擊發(fā)工況和后坐工況下均可能出現(xiàn)斷裂的危險位置處的各個應(yīng)力；
30、第一計算模塊，用于計算所述擊錘在擊發(fā)工況和后坐工況下均可能本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，所述自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，所述步驟S1的具體實現(xiàn)過程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟S2中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則碰撞物為擊針；當受力工況為后坐工況時，則碰撞物為機體座或機框。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟S3中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則確定擊發(fā)工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的具體過程包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟S3中，當受力工況為后坐工況時，則確定后坐工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的具體過程包括：
6.一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)，其特征在于，所述自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)，其特征在于，當受力工況為擊發(fā)工況時，則碰撞物為擊針；當受力工況為后坐工況時，則碰撞物為機體座或機框。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)，其特征在于，當受力工況為擊發(fā)工況時，所述確定模塊包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算系統(tǒng)，其特征在于，當受力工況為后坐工況時，所述確定模塊包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮多工況耦合的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，所述自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，所述步驟s1的具體實現(xiàn)過程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟s2中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則碰撞物為擊針；當受力工況為后坐工況時，則碰撞物為機體座或機框。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟s3中，當受力工況為擊發(fā)工況時，則確定擊發(fā)工況下的擊錘在斷裂危險位置處的損傷值的具體過程包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動槍械平動擊錘疲勞壽命計算方法，其特征在于，在所述步驟s3中，當受力工況為后...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈飛，沙金龍，苑大威，李朋超，黃書偉，李一蕊，李曉楠，
申請(專利權(quán))人：中國兵器裝備集團兵器裝備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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