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摘要
目的 研究身管镀层裂纹的扩展机理，提高身管寿命。方法 针对身管镀层裂纹损伤，提出一种基于扩展有限元方法（XFEM）结合内聚力模型（CZM）的方法。建立热–力耦合的镀层身管有限元模型，通过间接耦合的方式，将温度场导入有限元模型，通过CZM本构模型来模拟其损伤失效行为。对镀层初始裂纹在热–力载荷下扩展到镀层/基体界面的情况进行仿真分析。结果 在高温高压环境下，镀层初始裂纹扩展速度很快，在第1发射击完成后便扩展到基体结合面，初始裂纹扩展到镀层/基体界面时，裂纹尖端的存在使局部具有较大切应力，达到1180MPa。在连续射击工况下，造成镀层结合面的开裂。结论 在高温高压载荷下，镀层初始裂纹很快扩展到镀层/基体界面，且身管镀层承受的热应力是导致镀层开裂的重要因素。
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单位机电工程学院; 中北大学
