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彈丸的主要裝填物是炸藥，發射時，在炸藥中作用有慣性力和相應的壓力，并使炸藥內部產生一定的變形，或者發生顆粒間的相對移動和摩擦，從而導致熱現象。如果炸藥應力過大，就有可能引起炸藥早炸，為了確保發射時的安全，必須限制發射時炸藥內的最大應力值。對榴彈的彈丸強度分析進行研究，使用ANSYS參數化設計語言進行二次開發，研制了榴彈強度分析軟件。該系統從參數文件中讀取彈丸強度分析參數，對導入的彈體和裝填物模型進行非線性分析，得出彈丸上各結點應力、應變信息，輸出位移圖、等效應力圖.輸出的分析結果可供專家系統使用。
軟件先首先從參數文件中讀取強度分析參數，然后創建有限元模型、施加載荷并求解，最后輸出計算結果，系統流程圖如圖所示。使用VC語言開發強度分析軟件的主界面，該界面左側的按鈕用于輸入強度分析參數、導入彈體和裝添物模型、定義約束和加載、定義接觸面然后計算求解，右側按鈕用于查看分析的結果。從參數文件讀取榴彈設計專家系統將用于榴彈強度分析的參數數據保存在參數文件中，在軟件運行時，用戶可選從參數文件中讀取參數。讀取出的參數顯示在輸入對話框。施加載荷并求解根據施加載荷和約束條件，進行求解運算，計算出彈丸上各結點應力、應變信息。
由于彈丸在炮膛內處于運動狀態，添加的邊界條件如下：(1)平面加一個與此平面相垂直的位移約束，z方向位移為零，(2)YZ平面加一個與此平面相垂直的位移約束，X方向位移為零，(3)根據榴彈設計經驗，上定心部下緣線軸向位移為零。當彈體受到的膛壓火藥氣體壓力達到最大時，加速度也達到最大，因而慣性力、裝填物壓力等均達到最大值。相比之下，彈帶壓力下降很多，故可將彈帶壓力略去。另外此時期彈丸的旋轉角速度尚很小，在應力計算中可以略去由旋轉產生的應力。因此選擇施加的載荷有：火藥氣體壓力、軸向慣性力、引信作用力。輸出分析結果輸出彈丸徑向位移圖、軸向位移圖、綜合位移圖、彈體等效應力圖和裝填物等效應力圖。輸出的結果可被榴彈設計專家系統調用，提供榴彈設計參考。
實例分析以某榴彈為例運行軟件，檢驗軟件運行情況。輸入參數，輸出綜合位移圖和彈體等效應力圖如圖所示。有限元分析計算出的變形情況與實際情況比較吻合，發射時彈體屈服面積較小，根據彈丸設計準則，強度滿足要求。
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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