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基于動態(tài)特性分析的復(fù)進(jìn)簧壽命預(yù)測

劉森林; 魏志芳; 劉偉; 欒成龍; 程洋洋 中北大學(xué)機電工程學(xué)院; 山西太原030051
  • 多股復(fù)進(jìn)簧
  • 動態(tài)特性
  • 壽命預(yù)測
  • 工程計算
  • ncode

摘要:多股復(fù)進(jìn)簧是自動武器的關(guān)鍵部件,為提高復(fù)進(jìn)簧設(shè)計水平,就必須深入研究多股復(fù)進(jìn)簧動態(tài)特性與疲勞壽命預(yù)測。針對某航空機槍多股復(fù)進(jìn)簧進(jìn)行研究,采用ABAQUS進(jìn)行有限元仿真、時域分析和應(yīng)力譜分析,同時基于動態(tài)特性分析進(jìn)行Miner理論工程計算和nCode數(shù)值仿真計算,分別對多股復(fù)進(jìn)簧進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測。研究結(jié)果表明,后坐階段復(fù)進(jìn)簧固定端應(yīng)力在18ms達(dá)到最大值519.4MPa,復(fù)進(jìn)階段復(fù)進(jìn)簧固定端在38ms達(dá)到最大值705.2MPa,通過時域分析可知,復(fù)進(jìn)簧固定端最有可能出現(xiàn)疲勞失效;nCode仿真中,復(fù)進(jìn)簧復(fù)進(jìn)后坐一次產(chǎn)生疲勞損傷最大值為5.074×10^-5,其最小循環(huán)次數(shù)為19708次,與工程計算中50%可靠度下的預(yù)測值接近,符合一般試驗情況。此方法對自動武器其他機構(gòu)的疲勞分析具有指導(dǎo)意義,對其他類彈簧或火炮復(fù)進(jìn)簧壽命研究也具有借鑒意義。

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