Weapon Launcher Creep During Long-Term Storage

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.05.014

Abstract

Abstract:

During the long-term storage of weapon launchers， creep will occur over time. The long-term storage of weapons and their launch process are simulated based on the finite element method to study the influence of creep on weapon launch. Meanwhile， the effects of launch angle and storage time on the creep in the launcher and the weapon launch process after storage are analyzed. The results show that the launcher ends the transient creep stage after about one year during storage and enters the steady-state creep stage. The weapon is deflected by the creep of the bottom carrying device， and the deflection is positively correlated with the launch angle and storage time. The weapon launched after long-term storage deviates from the initial launch axis， and the influence of creep on the launcher structure and the launch process of the weapon during storage cannot be ignored.

Key words: weapon launcher, long-term storage, creep, finite element, plastic strain, launch angle

摘要：

武器发射装置在长期贮存过程中，随时间推移会出现蠕变现象。为研究其对武器发射的影响，基于有限元方法对武器长期贮存及其发射过程进行了仿真，研究了发射倾角与贮存时间对发射装置中的蠕变及贮存后武器发射过程的影响。研究结果表明：发射装置在贮存过程中经过约1年时间结束瞬态蠕变阶段，进入稳态蠕变阶段，武器受底部承载装置蠕变的影响发生偏转，且偏转量与发射倾角和贮存时间成正相关；经过长期贮存后进行发射的武器偏离了初始发射轴线，贮存过程中蠕变对发射装置结构和武器发射过程产生的影响不可忽略。

关键词: 武器发射装置, 长期贮存, 蠕变, 有限元, 塑性应变, 发射倾角

CLC Number:

TJ089

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Figures/Tables 11

Fig. 1 Variation of creep strain with time

Fig. 2 Schematic diagram of weapon launcher

Table 1 Material property

材料	密度/（kg·m^-3）	杨氏模量/MPa	泊松比	幂律系数	等效偏应力指数	时间指数
钢	7 800	210 000	0.3	0.000 713 1	0.800	-0.991 5
聚氨酯	1 200	600	0.3	0.000 979 9	1.027	-0.876 9

Fig. 3 Finite element model of bottom carrying device

Fig. 4 Schematic diagram of weapon launch angle and coordinate system

Table 2 Maximum strain of bottom carrying device

时间	倾角
时间	0°	2°	5°	7°
0年	0.411 6	0.404 6	0.398 9	0.405 2
1年	7.918 0	10.640 0	17.830 0	23.710 0
5年	8.305 0	11.230 0	18.830 0	25.430 0
10年	8.461 0	11.460 0	19.240 0	26.420 0

Fig. 5 Variation of x-direction displacement of weapon centroid with storage time

Fig. 6 Variation of z-direction displacement of weapon centroid with storage time

Fig. 7 Variation of y-direction angular displacement of weapon centroid with storage time

Fig. 8 Time varying curve of x-direction displacement during weapon launching with a launch angle of 7 degrees

Fig. 9 Time varying curve of x-direction displacement during weapon launching after 10-years storage

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