针对目前火炮单筒身管设计忽略轴向应力的问题,提出了身管轴向应力的计算方法,给出了单筒身管强度设计修正公式,并以某火炮身管为例,分析了考虑轴向应力后身管实际强度曲线和身管理论外形的变化.结果标明,考虑轴向应力后,身管各截面实际承压能力增大,从炮□到炮尾趋于更加安全,在炮尾端面,身管实际承压能力提高3 . 5 % ,压坑深度允许量增加6 m m .该研究为火炮身管的精细化设计和使用提供了参考.

强度是枪炮身管的核心指标。为更好地理解不同类型身管强度机理,借助数值仿真方法,基于第二强度理论对单筒、筒紧、衬管和自紧四种类型身管的应力分布和强度机理进行了比较。研究表明,结构和材料参数相同情况下,衬管、单筒、筒紧、自紧身管强度依次提高;当内外管之间相对紧缩量从负值到零到正值变化时,身管类型从衬管变为单筒再变为筒紧;自紧身管类似于多层筒紧身管。研究为枪炮身管设计提供了参考。

为考察不同强度理论下自紧身管强度的差异,对基于第三强度理论、第四强度理论开端、第四强度理论闭端自紧身管加工时、加工后和射击时身管截面应力分布进行了数值仿真,并计算了不同强度理论下某型火炮局部自紧身管的强度。研究标明:不同强度理论下自紧身管截面上应力分布曲线相似;在自紧度相同情况下,基于第三强度理论、第四强度理论开端、第四强度理论闭端的自紧身管强度依次变大。

目前枪炮自紧身管都是通过内自紧来实现的。文中提出用外自紧来完成身管自紧的设想,推导了外自紧相关理论公式,仿真分析了内、外自紧身管应力分布和强度的区别。研究标明:外自紧也能达到身管自紧的目的,外自紧身管强度低于内自紧身管。研究为自紧身管制造指出了新的思路。