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炮口制退器是身管的重要组成部分,主要作用是减小火炮的后坐动能。但是炮口制退器不仅会对身管产生一个力的作用,还会影响炮口扰动。本文利用钛合金材料和炮钢材料设计出一种复合结构炮口制退器,旨在减轻炮口制退器的质量。再对炮口制退器进行瞬态动载荷和瞬态温度场作用下的强度分析,为复合结构炮口制退器的结构合理性提供理论验证。首先,采用Creo软件建立带冲击-反作用式炮口制退器的三维模型,用ICEM软件对炮口流场划分结构网格,由Fluent计算出炮口流场。最终得出炮口流场的压力场和温度场,数值模拟的炮口制退器效率为41.6%,比实验值高0.6%,结果在误差允许的范围内。其次,提取炮口流场的瞬态动载荷,基于Ansys Workbench软件平台利用流固耦合方式对全炮钢炮口制退器和复合结构炮口制退器进行强度分析,得出炮口制退器应力较大的位置主要分布在前挡板,变形最大的地方在制退器的最前端。根据全炮钢炮口制退器的强度分析结果,设计了材料为钛合金和炮钢的复合结构炮口制退器,它的质量仅仅是全炮钢炮口制退器的0.75倍。再次,提取炮口流场的瞬态温度场,基于Ansys Workbench软件平台对全炮钢和复合结构炮口制退器采用流固耦合方式进行热分析,结果发现两种炮口制退器腔室表面和侧孔表面的温度都超过了1000℃。以炮口制退器的温度场为计算条件,对两种炮口制退器进行热应力分析,得出腔室表面和侧孔表面的热应力都明显高于材料的屈服极限。此外,复合结构炮口制退器的接触面之间也产生了很大的热应力,但没有超出材料的屈服极限。最后,采用流固耦合方式直接对两种炮口制退器施加瞬态动载荷和瞬态温度进行强度分析,从而得到两种炮口制退器在动载荷和温度场的共同作用下的应力和变形分布情况。模拟结果发现两种炮口制退器的应力和变形分布情况与热应力分析结果相似。此外,结果还表明复合结构炮口制退器能满足动载荷和温度共同作用下的强度要求。