复合材料缠绕金属内衬身管的减重设计

• 作者: 郭靖宇 吕佳镁 郭保全 Khaziev Alexey 李必天 潘玉田
• 来源期刊: 火炮发射与控制学报
• 关键词: 复合材料身管 缠绕角度 有限元 减重设计
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 设计与计算
• 页码范围: 63-67
• 页数: 4页
• 分类号: TJ302
• 语种: 中文
• DOI: 10.19323/j.issn.1673-6524.2022.04.010

摘要

连续纤维增强复合材料作为比强度较高的新型材料，在军事领域已被广泛应用。火炮作为陆军的重要武器装备，存在质量较大的不足。基于最小质量原则，提出了一种复合材料缠绕金属内衬身管的减重设计方案。通过计算连续纤维增强复合材料的厚度和缠绕角度，并采用分段式设计，使复合材料的整体性能满足身管的设计要求同时，质量最小，从而达到减少火炮身管质量的目的。最后使用有限元法，验证了基于笔者提出的设计方案设计的130 mm口径50倍径火炮的力学性能。仿真结果表明，基于本方案设计的身管满足设计要求，同时可以降低身管质量，提高火炮机动性。