• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

鱼雷环境应力与工作应力耦合效应研究

佘阳 王斗辉 谢章用 陆家乐 李劲 陈欢

佘阳, 王斗辉, 谢章用, 等. 鱼雷环境应力与工作应力耦合效应研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(2): 333-338 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0042
引用本文: 佘阳, 王斗辉, 谢章用, 等. 鱼雷环境应力与工作应力耦合效应研究[J]. 水下无人系统学报, 2023, 31(2): 333-338 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0042
SHE Yang, WANG Douhui, XIE Zhangyong, LU Jiale, LI Jin, CHEN Huan. Coupling Effect of Environmental Stress and Working Stress for Torpedo[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(2): 333-338. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0042
Citation: SHE Yang, WANG Douhui, XIE Zhangyong, LU Jiale, LI Jin, CHEN Huan. Coupling Effect of Environmental Stress and Working Stress for Torpedo[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2023, 31(2): 333-338. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0042

鱼雷环境应力与工作应力耦合效应研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022-0042
详细信息
    作者简介:

    佘阳:佘 阳(1987-), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为装备环境可靠性技术

    通讯作者:

    王斗辉(1978-), 女, 硕士, 高工, 主要研究方向为装备环境可靠性技术

  • 中图分类号: TJ630.2; TB24

Coupling Effect of Environmental Stress and Working Stress for Torpedo

  • 摘要: 鱼雷环境应力与工作应力的耦合效应直接影响其可靠性、工作寿命乃至作战效能。而耦合效应的研究尚处于起步阶段, 对耦合效应下的失效模式和影响尚无系统研究。针对此, 文章通过历史数据分析和典型失效案例介绍, 系统总结了鱼雷常用零部件包括弹簧、紧固件、焊接件、轴类零件、轴承类、齿轮类、转子叶片类、液压系统和高分子材料类等, 在环境应力和工作应力耦合下的失效模式, 产生的失效模式包括松脱断裂、密封失效、腐蚀锈蚀和机械变形等, 并分析了上述失效模式对鱼雷的影响。研究结果发现: 鱼雷同时承受环境应力和工作应力的耦合作用, 环境应力作为外界应力对鱼雷各零部件产生一定影响, 使零部件缺陷或薄弱部位进一步恶化, 同时工作应力进一步加深缺陷和薄弱环节的裂纹、磨损、老化的扩展, 最终导致失效或故障。可为鱼雷可靠性分析和改进提供理论支撑。

     

  • 图  1  铸造铝合金壳体贮存失效裂纹

    Figure  1.  Storage failure crack of cast aluminum alloy shell

    图  2  螺钉电偶腐蚀

    Figure  2.  Corrosion of screw electric couple

    图  3  芯片外壳变形开裂

    Figure  3.  Deformation and cracks of the chip shell

    表  1  鱼雷工作过程主要环境应力

    Table  1.   Environmental stresses of torpedoes during working

    典型状态主要环境应力
    挂飞 温度、湿度、振动、冲击、加速度、低气压、太阳辐射、砂尘、淋雨、噪声
    发射 温度、湿度、振动、冲击、加速度、低气压、太阳辐射、噪声
    空中飞行 温度、湿度、振动、冲击、加速度、低气压、太阳辐射、噪声
    入水 温度、湿度、振动、冲击、海流、海况
    水下航行 温度、湿度、振动、冲击、海水压力、海水腐蚀、海水生物、海流、海况
    下载: 导出CSV

    表  2  鱼雷工作过程主要工作应力

    Table  2.   Working stresses of torpedoes during working

    零部件种类主要工作应力
    弹簧拉压、扭转
    紧固件拉压、剪切
    焊接件拉压、扭转
    轴类弯矩、扭矩
    轴承扭转、弯矩、扭矩
    齿轮类扭矩、齿面啮合
    转子叶片类弯矩、热应力、离心力及其弯矩、
    气动力及其弯矩、振动应力
    液压系统拉压、旋转
    高分子材料类热应力、挤压
    下载: 导出CSV
  • [1] 李宗吉, 高永琪, 王树宗, 等. 现代鱼雷——水下导弹[M]. 北京: 兵器工业出版社, 2016.
    [2] 何心怡, 卢军, 张思宇. 国外鱼雷现状与启示[J]. 数字海洋与水下攻防, 2020, 3(2): 87-93.
    [3] 南田田. 湿热环境下弯曲载荷对CFRP性能的影响[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2013.
    [4] 徐勤超, 练永庆, 王树宗. 舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响[J]. 鱼雷技术, 2010, 18(4): 303-307.

    Xu Qinchao, Lian Yongqing, Wang Shuzong. Effect of ship motion on water entry parameters of torpedo[J]. Torpedo Technology, 2010, 18(4): 303-307.
    [5] 汤巍, 景博, 黄以峰, 等. 温度与振动耦合条件下的电路板级焊点失效模式与疲劳寿命分析[J]. 电子学报, 2017, 45(7): 1613-1619. doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.07.010

    Tang Wei, Jing Bo, Huang Yifeng, et al. Analysis of failure modes and life of solder joints under coupling of vibration and thermal loads[J]. Acta Electronice Sinica, 2017, 45(7): 1613-1619. doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.07.010
    [6] 任景梅. 气候环境条件对鱼雷的影响[J]. 环境技术, 1996, 14(3): 1-6.
    [7] 王冬, 刘艳, 孙立敏, 等. 舰用武器装备环境工程实施探讨[J]. 装备环境工程, 2006, 3(5): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.1672-9242.2006.05.001

    Wang Dong, Liu Yan, Sun Limin, et al. Discussion on implementation of environmental engineering for carrier based materiel[J]. Equipment Environmental Engineering, 2006, 3(5): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.1672-9242.2006.05.001
    [8] 中国船舶工业总公司. 鱼雷环境条件和试验方法: CB 1235-1993[S]. 北京: 中国船舶工业总公司, 1994.
    [9] 方书甲. 海洋环境对海军装备性能的影响分析[J]. 舰船科学技术, 2004, 26(2): 5-10.

    Fang Shujia. Analysis of the ocean environment influences on the performance of the navy equipment[J]. Ship Science and Technology, 2004, 26(2): 5-10.
    [10] 方惠龙, 胡平, 刘凯. 某型武器贮存失效机理研究[J]. 舰船电子工程, 2004, 26(2): 5-10.

    Fang Hui-long, Hu Ping, Liu Kai. Study on Storage Failure Mechanism of a Certain Type of Weapon[J]. Ship Electronic Engineering, 2004, 26(2): 5-10.
    [11] 李乐强, 曲大伟. 水文条件对某型鱼雷声自导影响分析[J]. 鱼雷技术, 1999, 7(4): 36-38.
    [12] 余勃彪, 宋太亮, 王琴琴. 弹用O型硅橡胶密封圈失效机理及模型[J]. 装备环境工程, 2016, 13(4): 131-135.

    Yu Bobiao, Song Tailiang, Wang Qinqin. Failure mechanism and model of O-type silicon rubber sealing ring for ammunition[J]. Equipment Environmental Engineering, 2016, 13(4): 131-135.
  • 加载中
图(3) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  124
  • HTML全文浏览量:  11
  • PDF下载量:  20
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-09
  • 修回日期:  2022-09-26
  • 录用日期:  2022-10-18
  • 网络出版日期:  2023-01-31

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号