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抽筒子是炮闩抽壳机构的重要部件,在抽壳过程中由于受到较大的应力作用极易产生疲劳裂纹,在连续的作业下裂纹会发生扩展,甚至出现断裂现象,因此,开展对炮闩抽筒子的疲劳裂纹扩展寿命研究,对确保抽壳机构的可靠性和舰炮的战斗力有着十分重要的意义。本文以某炮的炮闩机构为研究对象,对抽壳作用力进行了理论分析,采用实验法研究了炮钢的断裂韧度和裂纹扩展速率,结合扩展有限元法探索了抽筒子裂纹扩展的规律,获取了抽筒子材料的断裂公式,并对抽筒子的裂纹扩展影响因素做了探究。首先,对抽筒子的断裂机理展开了探究。以疲劳裂纹扩展方程与扩展速率方程为依托,从材料的阻碍裂纹扩展的功能及承受载荷的两个方面,研究了控制疲劳裂纹扩展速率的几个要素。得到了设置几组各异的应力比、断裂韧度、参数C、参数m时,裂纹扩展与应力强度因子幅值的相对关系。也讨论了材料的裂纹生长速度的试验结果与工程应用。然后通过对抽筒子材料做了断裂韧度试验,使用标准的三点弯曲试样,对45CrNiMoVA材料的断裂韧性做了研究,给材料阻碍裂纹扩展的能力找出了断裂力学依据。试验得出,45CrNi MoVA的材料断裂韧性值是73.2155MPa·m1/2。由45CrNiMoVA材料CT试样在室温下的疲劳裂纹扩展速率试验,得到了疲劳裂纹扩展量a与反复加载次数N的关系,并确定了裂纹扩展速率与应力强度因子的关系,建立了计算45CrNiMoVA材料裂纹扩展寿命的Paris公式。再以弹塑性力学为依据,对炮膛和药筒之间的抽壳力做了理论计算。结合柔体动力学方法,在ABAQUS中对抽筒子进行了分析,找出了抽筒子易发生断裂的危险部位和应力值。将抽筒子的裂纹特征简化为含边缘裂纹的板状结构,通过扩展有限元法计算了裂尖应力强度因子,再和理论计算结果做比较,验证了方法的可行性,并绘制了应力强度因子范围和裂纹长度的关系曲线。最后,建立抽筒子的裂纹扩展寿命评估方法,基于Paris断裂公式,预估抽筒子的裂纹扩展寿命。基于扩展有限元方法,对抽筒子进行裂纹扩展模拟分析,研究了载荷条件、裂纹特征对裂纹扩展寿命的影响。