48、电磁轨道炮身管预紧力与隐身涂层无损检测技术研究

电磁轨道炮身管预紧力与隐身涂层无损检测技术研究

电磁轨道炮身管预紧力研究

在电磁轨道炮的设计中，身管的预紧力是一个关键因素，它对身管各部分的应力分布和变形有着重要影响。

应力与预紧力的关系

• 导轨与支撑件应力 ：随着预紧力逐渐增加，导轨上的最大应力会减小，而支撑件上的最大应力则会缓慢上升。并且，它们的最大应力都在合理范围内，这有利于减少发射过程中导轨的烧蚀和绝缘支撑件的损坏。
• 身管等效应力 ：身管的最大等效应力呈现出先减小后上升的反弹趋势。分析等效应力云图发现，在预紧力上升过程中，最大应力位置会发生转移，从绝缘层、导轨和支撑件的交界处逐渐转移到绕组层内侧。这是因为随着预紧力增加，电磁膨胀力导致的导轨与支撑件之间的分离趋势逐渐减小，绝缘层、导轨和支撑件交界处的应力集中效应减弱，碳纤维复合层对身管结构的稳定作用增强，碳纤维层承受主要载荷并有效限制口径扩张。

实验方法与结果

• 实验方法 ：
  1. 使用通规实验验证整体内膛口径。
  2. 从缠绕身管上切割样品并打磨切割面。
  3. 在身管不同位置粘贴应变片以测试口径应变。
  4. 将样品固定在夹具上，预设拉伸张力为 1000N，将应变片调零并消除间隙误差。
  5. 设置最大拉力，该拉力等于理论计算中导轨承受 150MPa 压力时所需的拉力。
  6. 启动拉伸机并记录应力和应变。