【技术实现步骤摘要】
本文件涉及火炮装备备件的应急制造，尤其涉及一种面向现场抢修的火炮零件应急构型制备方法和装置。
技术介绍
1、增材制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法，在一台设备上可快速精密地制造出任意复杂形状的零件，从而实现了零件“自由制造”，能够在火炮零件的磨损情况对零件进行实时制造。
2、现有的火炮的零件需要更换时，需要专门的工厂制造相应的零件。
3、然而，如果在节奏快、装备损伤率高的情况下，需要大量备件更换对原件进行更换，以至于需要大量运输备件。在运输过程中会消耗人力物力，浪费时间，影响抢修效率。
技术实现思路
1、鉴于上述方案，本申请旨在提出一种面向现场抢修的火炮零件应急构型制备方法和装置，以解决上述技术问题中的至少一个。
2、第一方面，本说明书一个或多个实施例提供了一种面向现场抢修的火炮零件应急构型，所述构型包括易损构件和不易损构件：
3、所述易损构件和不易损构件连接处设置为锥形结构，通过销轴孔和销轴连接；
4、所述易损构件由内部空间点阵和外壳组成；
5、所述空间点阵由bcc_z晶胞组成。
6、进一步地，所述不易损构件，包括：
7、所述不易损构件由内部圆台和外壳组成，所述圆台为上下对称结构；
8、所述内部圆台和所述外壳一体式制造成型。
9、进一步地，bcc_z晶胞结构由正方体的对角线和4条相
10、根据重复bcc_z晶胞，得到空间点阵。
11、第二方面，本说明书一个或多个实施例提供了一种面向现场抢修的火炮零件应急构型建模方法，包括：
12、根据预设失效特性参数，将完整零件拆分为易损构件和不易损构件；
13、根据所述易损构件和所述不易损构件的预设模拟目标和预设约束条件，建立碰撞模型；
14、根据所述碰撞模型，得到载荷谱；
15、根据所述载荷谱和预设零件应力，得到点阵结构模型；
16、根据所述点阵结构模型和预设第一初始模型，得到易损构件模型；
17、根据所述载荷谱和预设零件直径，得到圆台结构模型；
18、根据所述圆台模型和预设第二初始模型，得到不易损构件模型。
19、进一步地，所述模拟目标为火炮在运动时所碰撞的各个零件；
20、所述约束条件为火炮原始零件的重量、高度、宽度、结构强度和位移约束条件。
21、进一步地，所述碰撞模型具体为：
22、
23、其中，f为法向接触力；
24、kh为herts接触刚度；
25、δ为接触点法向穿透距离；
26、c为阻尼因子。
27、进一步地，所述根据所述点阵结构模型和预设第一初始模型，得到易损构件模型，包括：
28、根据所述第一初始模型，得到位移阈值；
29、所述位移阈值为零件在碰撞过程中所产生的变形程度；
30、所述第一初始模型包括预设内部模型；
31、根据所述点阵结构模型替换所述内部模型，得到梁单元模型；
32、根据所述位移阈值，得到最小位移；
33、根据所述零件应力和所述最小位移，得到约束值；
34、根据约束值对梁单元模型的截面进行优化，得到易损构件模型。
35、进一步地，根据所述圆台模型和预设第二初始模型，得到不易损构件模型，包括：
36、根据所述第二初始模型，得到位移阈值；
37、所述位移阈值为零件在碰撞过程中所产生的变形程度；
38、所述第二初始模型包括预设内部模型；
39、根据所述圆台模型替换所述内部模型；
40、根据所述位移阈值，得到最大位移；
41、计算所述得到的最大位移和预设最大位移的差值，得到约束值；
42、判断不易损构模型是否收敛；
43、如果不易损构件模型收敛，得到不易损构建。
44、第三方面，本申请实施例提供了一种面向现场抢修的火炮零件应急构型装置，包括：拆分模块、模型模块、第一生成模块、第二生成模块、第三生成模块、第四生成模块和第五生成模块；
45、所述拆分模块用于根据预设失效特性参数，将完整零件拆分为易损构件和不易损构件；所述模型模块用于根据所述易损构件和所述不易损构件的预设模拟目标和预设约束条件，建立碰撞模型；所述第一生成模块用于根据所述碰撞模型，得到载荷谱；所述第二生成模块用于根据所述载荷谱和预设零件应力，得到点阵结构模型；所述第三生成模块用于根据所述点阵结构模型和预设第一初始模型，得到易损构件模型；所述第四生成模块用于根据所述载荷谱和预设零件直径，得到圆台结构模型；所述第五生成模块用于根据所述圆台模型和预设第二初始模型，得到不易损构件模型。
46、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现第二方面中任一项所述火炮零件应急构型设计方法的步骤。
47、与现有技术相比，本申请至少能实现以下技术效果：
48、本申请对火炮零件进行分体式应急构型设计，将完整的火炮零件拆分为易损构件和不易损构件，若易损构件损坏，只需单独更换易损构件；若不易损构件损坏，只需单独更换不易损构件，从而减少待更换零件的体积，进而为后续现场制备节省了材料。此外，还能在现场制备之前所消耗的人力物力。
49、对于易损构件和不易损构件之间采用销轴连接，易损构件内部采用点阵结构，点阵结构中大量的缝隙能够使零件在受到冲击时有缓冲作用，保护易损构件和不易损构件不受损伤，延长了零件寿命；同时相比于实心结构，点阵结构的质量更轻，以便于更换；另外，点阵结构相对于传统的块状实心结构而言具有更好的稳定性，任意一个bcc_z晶胞损坏都不会对全局结构产生破坏性的影响，以延长零件寿命。由此可见，本申请提供的技术方案在不影响零件使用效果的前提下，同时改变其零件的内部构造，使零件能够更轻、稳定性更好，提高现场制造的速度，进而解决零件维修效率的问题。
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1.一种面向现场抢修的火炮零件应急构型，其特征在于，所述构型包括易损构件和不易损构件：
2.根据权利要求1所述构型，其特征在于，
3.根据权利要求1所述构型，其特征在于，
4.一种面向现场抢修的火炮零件应急构型建模方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，
8.根据权利要求4所述方法，其特征在于，
9.一种面向现场抢修的火炮零件应急构型装置，其特征在于，所述装置包括：拆分模块、模型模块、第一生成模块、第二生成模块、第三生成模块、第四生成模块和第五生成模块；
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求4-8任一项所述火炮零件应急构型设计方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种面向现场抢修的火炮零件应急构型，其特征在于，所述构型包括易损构件和不易损构件：
2.根据权利要求1所述构型，其特征在于，
3.根据权利要求1所述构型，其特征在于，
4.一种面向现场抢修的火炮零件应急构型建模方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾长治，程旭泽，孙河洋，宜亚丽，关贞珍，康海英，于永泽，武红波，郭子腾，王定坤，程阳洋，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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