旋转自紧身管承载性能及工艺参数优化研究

摘要

为阐明旋转自紧技术提升火炮身管承载性能的机制，本研究建立了普通身管在膛压载荷下的有限元应力分布模型，并系统对比了不同角速度自紧处理后残余应力场的演化规律。进一步对经自紧处理的身管分别施加450 MPa和320 MPa膛压，计算了其发射过程中的应力响应。研究中提出了基于Mises屈服准则的塑性半径理论修正方法，有效解决了传统Tresca准则的理论解误差问题，修正结果与数值模拟高度吻合。通过量化分析等效应力峰值与自紧工艺参数的关联性，最终确定了该身管旋转自紧工艺的最佳角速度窗口(4 680～5 205 rad·s^-1)及最佳自紧度区间（32%～97%），为工程应用提供了关键设计依据。

关键词

旋转自紧 / 身管 / 残余应力 / 自紧度