某航炮上的關鍵零件反跳鎖，經常在規定壽命前出現裂紋。過去，空軍機務人員只是憑經驗更換新的反跳鎖。為了給空軍機務人員提供理論依據，本研究應用斷裂力學理論對反跳鎖進行了斷裂強度分析。反跳鎖在航炮射擊中受到高速撞擊載荷作用，本研究將此問題簡化為動態斷裂力學模型，將D.Nardini和C.A.Brebbia提出的一種新的動態邊界積分方程解法，應用于動態斷裂力學數值計算，得到較好結果。
      先在線切割機上將試件制出切口，然后再在高頻疲勞實驗機上預制疲勞裂紋，預制情況如表所示預裂好的試件裝守實驗機支座上，側整有關儀器，進行示波沖擊實驗，拍攝曲線，計算公式為先介紹反跳鎖的工作原理。當傳動框接近場前位時，傳動框前端的特形凸部撞擊反跳鎖凹部的拱面，使發跳鎖繞本身的縱軸旋轉從而消耗傳動框部夯前沖的能量。反跳鎖旋轉完畢，凹部便鎖住傳動框的特形凸部防正傳動框反跳。傳動框與反跳鎖高速撞擊使反跳鎖沿凹部拐角處出現了與軸向成一定角度的裂紋。一般在眼見裂紋長≥5mm，磁探裂紋長≥10m時，即更換新零件。本節依據斷裂力學理論對裂紋長度作一估算。
      本研究的斷裂問題有可能用三種模型解決，即疲勞斷裂，動態斷裂起始，動態斷裂傳播。但從一些反跳鎖斷口顯微觀察中，發現無明顯疲勞特征，而反跳鎖受高速撞擊載荷作用，一般應簡化為動態斷裂起始模型。當然，反跳鎖受損是若干次撞擊使裂紋逐漸擴展到臨界裂紋造成的。而我們不妨將問題簡化為含有臨界裂紋長穩定裂紋的反跳鎖，受撞擊載荷一次性破壞。以后，作者也將應用其它模型研究本文問題以進行對比。由于目前只研究二維動態斷裂問題，因此將問題作如下簡化，(1)將圓柱殼體展開成二維平板，計算Kr(t)和K(f)，(z)用曲率修正系數M，與K相乘，得到圓柱殼體的K值，反跳鎖展成平板形狀如圖所示，由于對稱性只取一半研究。實際測f表明，反跳鎖受到的軸向撞擊力為產生斷裂的主要因素。由航炮動力學原理，分階段編制計算機程序可得傳動框與反跳鎖撞擊時的參數：撞擊時的速度VE=5m/s，撞擊完的速度4.37m/s，撞擊時間d=0.05。
      從表中可以看出a在20~25mm范圍內，G接近相等。據此長度范圍，建議：眼見裂紋長度限可提高到10mm左右，磁探裂紋長度限可提高到24mm左右。從一些實際反跳鎖零件來看，許多已經到30m。裂紋長度還在使用，并無危險。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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