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       曲折槽機(jī)構(gòu)早在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期就得到了應(yīng)用。在曲折槽機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過(guò)程中，碰撞及其變形對(duì)其有著不可忽略的影響，碰撞會(huì)延緩曲折槽機(jī)構(gòu)解除保險(xiǎn)的時(shí)間，碰撞后的慣性筒壁及制動(dòng)銷均會(huì)產(chǎn)生變形，慣性筒壁的變形有多大以及凹坑是否會(huì)影響保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的正常解除都十分重要。前人已經(jīng)對(duì)曲折槽機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中的碰撞變形問(wèn)題進(jìn)行過(guò)理論分析，對(duì)碰撞恢復(fù)系數(shù)、修正系數(shù)、能量損失等問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究圈，但未對(duì)碰撞變形問(wèn)題進(jìn)行過(guò)有限元分析。本文將Cosmosworks有限元分析方法引入曲折槽碰撞變形分析中。
       曲折槽機(jī)構(gòu)是在慣性筒壁上開(kāi)有曲折槽并靠插入該槽的制動(dòng)銷約束，使慣性筒在慣性力作用下邊向下平動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)，以延緩解除保險(xiǎn)過(guò)程的引信保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。
       在機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中，慣性筒與曲折槽筒會(huì)在臺(tái)階處發(fā)生一次碰撞，而制動(dòng)銷與曲折槽筒會(huì)在曲折槽筒的槽壁上發(fā)生多次碰撞，這些都將導(dǎo)致速度的改變以及能量的損失，本文主要討論的是曲折槽筒與制動(dòng)銷之間的碰撞問(wèn)題。
       物體碰撞的基本原則是碰撞前后入射角等于出射角團(tuán)，故可根據(jù)這一規(guī)律找出制動(dòng)銷與曲折槽筒之間的碰撞點(diǎn)。曲折槽筒在慣性力的作用下邊向下運(yùn)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)銷固定不動(dòng)。現(xiàn)為研究簡(jiǎn)便起見(jiàn)，按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，認(rèn)為曲折槽筒固定不動(dòng)，而制動(dòng)銷邊向上運(yùn)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)，在其運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中碰撞到了曲折槽的筒壁。
       首先在SolidWorks中建立曲折槽筒的三維模型，材料為鋁合金(1060合金)，生成線性靜態(tài)分析算例，選擇Cosmosworks下的網(wǎng)格類型為實(shí)體網(wǎng)格。接著對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格參數(shù)采用系統(tǒng)默認(rèn)的最優(yōu)值，同時(shí)利用應(yīng)用網(wǎng)格控制命令，選擇制動(dòng)銷與曲折槽壁相碰撞的曲面，將其網(wǎng)格進(jìn)一步細(xì)化。此兩點(diǎn)可以保證有限元模型建立的質(zhì)量，既對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行細(xì)化，又可避免網(wǎng)格數(shù)過(guò)大導(dǎo)致計(jì)算量過(guò)大。最后，對(duì)曲折槽筒進(jìn)行加載與約束。
       為比較不同材料狀態(tài)下的曲折槽筒的變形情況，分別對(duì)發(fā)射過(guò)程的過(guò)載曲線作用下的銅制、鋼制的曲折槽筒進(jìn)行有限元分析，可得到銅制與鋼制的曲折槽筒的變形情況。
       (1)曲折槽筒與制動(dòng)銷相碰撞時(shí)，曲折槽筒的最大應(yīng)力大于屈服力，為塑性變形，這樣就會(huì)在曲折槽壁表面產(chǎn)生一凹坑，可能會(huì)使得制動(dòng)銷卡在曲折槽壁的凹陷變形處，而導(dǎo)致曲折槽機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)行，這一問(wèn)題常常出現(xiàn)在實(shí)際過(guò)程中，由此結(jié)果可證明此有限元分析方法正確可行，與實(shí)際相符。
       (2)通過(guò)對(duì)發(fā)射過(guò)程的過(guò)載曲線、跌落木墩過(guò)載曲線以及迫擊炮發(fā)射的過(guò)載曲線作用下的曲折槽筒的動(dòng)力學(xué)分析可知，隨著慣性力曲線的改變，曲折槽筒與制動(dòng)銷碰撞前后的速度也隨之改變，這將導(dǎo)致曲折槽筒的變形量發(fā)生變化，這一點(diǎn)同時(shí)也在對(duì)曲折槽筒的有限元分析結(jié)果中得到證實(shí)，其中跌落木墩過(guò)載曲線作用下的曲折槽筒變形量最大為0.2 mm。
       (3)通過(guò)分別對(duì)鋁制、鋼制、銅制的曲折槽筒的動(dòng)力學(xué)分析可知，材料不同時(shí)碰撞力不同，從而將導(dǎo)致碰撞后的變形量的改變，這一點(diǎn)在對(duì)曲折槽筒的有限元線性靜態(tài)分析中得到證實(shí)。