[发明专利]一种枪弹弹头发射强度可靠性评估方法

说明书

本发明属于枪弹领域，提供了一种基于lsight软件的枪弹弹头发射强度可靠性评估方法，包括：确定影响枪弹弹头发射强度的随机因素；建立基于ABAQUS软件的枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型；基于所述枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型，利用lsight软件定制枪弹弹头发射强度可靠性分析流程，得到多个有限元仿真结果；根据所述多个有限元仿真结果，得到枪弹弹头发射强度的可靠度，完成枪弹弹头发射强度可靠度的评估；本发明可以简化弹头发射强度可靠性分析流程，提高评估效率，降低分析成本。

技术领域

本发明属于枪弹领域，涉及一种基于Isight软件的枪弹弹头发射强度可靠性评估方法。

背景技术

枪弹弹头发射过程中由于强度不可靠会导致外弹道飞行不稳定、金属脱落损坏枪管等问题，严重时会危及战士性命，因此，保证足够的弹头发射强度对于枪弹设计至关重要。

发射时弹头在各种载荷作用下，材料内部产生应力和变形。根据载荷变化特点，对于一般线膛枪、炮而言，弹丸受力与变形有三个危险的临界状态，即弹丸挤进坡膛的第一临界状态、膛压达到最大的第二临界状态和弹丸出枪(炮)口的第三临界状态。理论与试验研究表明弹头最大应力通常出现在最大膛压时刻，故主要需要考核最大膛压状态弹头的结构强度。传统弹头发射强度分析与设计通常采用理论分析法或有限元仿真法，针对确定的载荷条件、弹头结构与材料特性完成强度分析与校核，在此基础上再应用安全系数法考虑强度贮备和环境适应能力。然而由于枪械、弹丸制造中存在的结构不一致，以及装药量误差等引起的内弹道不一致问题，使得即使是同一批次产品，仍然存在结构、材料及载荷条件的随机散布问题，导致在满足强度贮备条件下仍有发生强度失效的概率问题。

近年来，考虑枪弹弹头结构、材料、载荷等参数的概率分布，用可靠性设计方法代替安全系数设计方法的想法得到重视。现阶段，弹头发射强度可靠性分析主要是应用经典可靠性理论并依据大量实验数据完成，其设计成本大，设计周期长，且对设计人员有较高的理论要求，难以在枪弹企业实施应用。

基于此，现有技术确实有待于改进。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于评估枪弹的方法，以简化弹头发射强度可靠性分析流程，提高评估效率，降低分析成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于Isight软件的枪弹弹头发射强度可靠性评估方法，其采用的技术方案如下：

S1、确定影响枪弹弹头发射强度的随机因素；

S2、建立基于ABAQUS软件的枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型；

S3、基于所述枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型，利用Isight软件定制枪弹弹头发射强度可靠性分析流程，得到多个有限元仿真结果；具体包括：

S31、基于Isight软件产生各随机因素满足其概率分布的随机变量，并应用简单随机抽样法生成多个随机工况；

S32、Isight软件集成abaqus软件实现随机有限元仿真；

S33、重复执行步骤S31和S32，完成多个随机工况下的有限元仿真，得到多个有限元仿真结果；

S4、根据所述多个有限元仿真结果，得到枪弹弹头发射强度的可靠度，完成枪弹弹头发射强度可靠度的评估。

优选的，所述步骤S1中：

所述影响枪弹弹头发射强度的随机因素包括弹头圆柱部直径参数、圆柱部长度参数、弹头壳厚度参数、弹头壳材料屈服强度以及最大膛压；

其中，所述随机因素均服从正态分布。

优选的，所述步骤S2具体包括：