Zvýšení životnosti zápalníku palné zbraně s pomocí explicitního řešiče

Abstract

Zápalník je kritická součást z hlediska funkce palné zbraně. Vlivem opakovaného rázového namáhání se může špička zápalníku ulomit, což způsobí nefunkčnost celé zbraně. Tato diplomová práce se zabývá navržením úpravy geometrie zápalníku v palné zbrani tak, aby byl nový zápalník odolnější vůči únavovému porušení. Geometrie a charakteristiky původního zápalníku jsou poskytnuty firmou Česká zbrojovka, a.s. K určení míry únavového poškození dané konfigurace zápalníku je vytvořen výpočtový model, který simuluje rázové namáhání zápalníku při výstřelu naprázdno. Pro výpočet je použit explicitní algoritmus metody konečných prvků. Na základě výpočtu původního zápalníku jsou vybrány parametry geometrie, pro které se předpokládá největší vliv únavovou životnost. Tyto parametry jsou v dalších výpočtech měněny, čímž je nalezena nová konfigurace zápalníku, která je přibližně o 15 % odolnější vůči únavovému porušení.Firing pin is a critical component in terms of firearm function. Tip of firing pin can break off due to repeated impact loading, which results in malfunction of the whole firearm. This master's thesis aims to propose changes in geometry of the firing pin so that new firing pin will be more durable against fatigue failure. Geometry and characteristics of the original firing pin are provided by company Česká zbrojovka, a.s. To determine the amount of fatigue damage for specific configuration of firing pin, computational model, which simulates impact loading of the firing pin during dry fire, is created. Finite element method with explicit formulation is used for the calculation. Parameters of geometry, which are assumed to have highest influence on fatigue life, are chosen based on the analisys of the original firing pin. These parameters are changed in further calculations, resulting in new configuration of the firing pin, which is approximately 15 % more durable against fatigue failure.