徑向摩擦焊夾持模型的三維有限元接觸分析.pdf

1、摩擦焊是一種優(yōu)質(zhì)、精密、高效、節(jié)能的固態(tài)焊接技術(shù)，已廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。特別在航空、航天、能源、海洋開發(fā)等高技術(shù)領(lǐng)域更顯示出了獨(dú)特的優(yōu)越性，成為一種最可靠和最可信賴的焊接方法。徑向壓力摩擦焊是一種新型的摩擦焊，通過徑向加力實(shí)現(xiàn)軸向焊接的工藝，彈帶的摩擦焊則是實(shí)現(xiàn)圓周面焊接的新工藝。彈帶的裝配技術(shù)，是提高彈丸戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵技術(shù)，多年來一直是困擾我國炮彈設(shè)計(jì)制造的技術(shù)瓶頸。縱觀國際上彈帶裝配技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，彈帶摩擦焊接技術(shù)是目前國際

2、上重點(diǎn)研究的彈帶裝配技術(shù)，是解決彈帶與彈體連接的最好方法。而要對(duì)彈帶進(jìn)行摩擦焊接，主要是要看進(jìn)行摩擦焊時(shí)夾持模型是否防扭。 論文應(yīng)用高級(jí)非線性有限元軟件Marc，對(duì)徑向摩擦焊的夾持模型進(jìn)行三維非線性接觸摩擦有限元分析比較，重點(diǎn)對(duì)彈體及過渡套兩者之間的相對(duì)位移進(jìn)行分析。分別固定彈體頂力和過渡套的正壓力，利用二分法將幾個(gè)力分成若干區(qū)域，改變其余兩個(gè)力的大小，比較出不同受力狀態(tài)下外加扭矩的不同變化。 模擬分析結(jié)果表示：無擋塊作

3、用時(shí)(對(duì)彈體的頂力為0)，使彈體相對(duì)靜止的最大外加扭矩隨過渡套上的正壓力的增大而增加；有擋塊作用時(shí)，使彈體相對(duì)靜止的最大外加扭矩隨過渡套上的正壓力的增大呈先增大后減小再增大的循環(huán)交替變化；當(dāng)過渡套上的壓力固定不變的時(shí)候，使彈體相對(duì)靜止的最大外加扭矩隨彈體上的頂力的增大總體上呈先減小后增大再減小的循環(huán)交替變化。此結(jié)果表明：有擋塊作用時(shí)，能減少應(yīng)力集中，改善應(yīng)力分布不均勻的狀況；因此，當(dāng)彈體上施加的扭矩較大時(shí)，有擋塊作用比無擋塊作用時(shí)更容易