RLPG电液定量伺服加注系统设计与仿真研究

为了实现RLPG的液体发射药自动加注,设计了其电液定量伺服加注系统。通过控制阀控定量缸中活塞位移实时调整无杆腔中发射药量,实际应用过程中,定量过程与复位过程、火炮发射过程无冲,可并行工作。针对电液伺服系统模型不确定性、非线性的特点,建立了其状态空间模型。为了改善滑模变结构控制的抖振现象,设计了该系统的模糊滑模变结构控制器。搭建了AMESim/Simulink联合仿真平台,在不同装药量下对系统进行仿真分析,结果表明,定量过程所需时间比RLPG发射时间与变装药活塞复位时间之和小得多,加注0.6283 L液体发射药共需0.95 s;随着装药量增加,系统定量精度有所下降,但均保持在99.85%以上。

机械安全风险预警系统构建与应用

为应对机器使用阶段因人、机器、环境状态改变导致风险水平发生变化,构建了一种机械安全风险预警系统。机械安全风险预警系统主要由用于实时监测风险因素状态的预警监测系统、确定风险级别的预警分级系统、减小风险的预警措施系统组成。以某工业机器人为例,构建了机械安全风险预警系统,并开展了预警实验。实验结果表明:机械安全风险预警系统能够实现机械安全风险因素自动监测、预警等级自动划分、预警措施自动执行。该系统能够通过在线数据监测与评估,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取相应防范措施,达到减小风险的目的。

机械安全风险预警监测要素确定方法

针对现有风险评估方法不适用于确定机械安全风险预警监测要素的问题,提出基于机械安全风险预警系数的监测要素确定方法。首先通过计算建设成本系数(CFF)、运维成本系数(MCF)和效率影响系数(EIF),获得机械安全风险预警系数,用以对比风险预警系统和安全防护装置的安全成本,并作为选择风险减小措施的依据;然后定义监测要素确定流程,包括机器限制确定、危险识别、风险估计、风险评价、机械安全风险预警系数确定等;通过某工业机器人监测要素确定案例,验证机械安全风险预警监测要素确定方法的有效性。研究表明:该确定方法可合理选择监测要素,确定系统的危险性,估计风险大小,同时考虑安全风险减小措施的经济性。

计及固体点火药燃烧的再生喷射过程模型

建立了考虑固体点火药燃烧过程及其与再生式液体发射药火炮再生喷射过程相互影响的数学物理模型．在此基础上利用计算机进行了数值模拟，模拟结果与实验结果符合较好，表明该模型基本正确、适用，可应用于再生式液体发射药火炮点火参数对再生喷射过程的影响规律研究．

再生式液体发射药辅助药室发射技术研究

介绍了将再生式液体发射药火炮技术与辅助药室火炮技术有机结合的再生式液体发射药辅助药室发射技术的基本原理,分析了再生式液体发射药辅助药室发射技术的主要技术特点和实现的可能性。

发挥专业优势促进实践性教学环境建设

实践性教学环境建设要根据专业特点,充分发挥专业优势;严格规范课内实验教学,确保实验教学安全;积极开拓现场实践教学,建立校外教学实践基地,提高学生综合素质;充分利用学校教学资源,结合教师科研,大力开展课外科技训练,在实践中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高其科学研究能力。

RLPG喷孔面积动态优化设计

研究RLPG再生喷射过程的规律性及其控制技术是推动RLPG技术发展的重要途径之一。该文将最优控制理论和方法应用于RLPG研究 ,建立了设计函数的动态优化模型 ,并将该模型应用于RLPG喷孔面积的动态优化 ,应用共轭梯度法对其求解 ,再用C语言编程 ,经运算获得了比较满意的RLPG的最佳喷孔面积曲线和最佳膛压曲线。

“体面点”建设教学团队

在明确教学团队建设目的意义的基础上,系统阐述教学团队建设应注意的主要问题,包括教学团队建设重点的内涵建设,思想上要重视,方法要得当,要注意体系、评价标准和特色。

点火具参数对RLPG点火过程的影响

采用考虑固体点火药燃烧过程的再生式液体发射药火炮(RLPG)膛内再生喷射燃烧过程的零维数学模型,研究了点火具参数对RLPGG点火过程的影响,分析并揭示了点火具参数对点火性能的影响规律.

身管内膛参数化模型及其磨损有限元模型的生成方法

为了精确地建立磨损内膛有限元模型,提出分片拼接法,建立身管内膛的参数化实体模型;提出节点偏移法,构建磨损程度不同的内膛有限元模型;通过搭建磨损内膛的弹炮耦合模型,并计及磨损内膛体积增大量,采用热固耦合有限元法分析了火炮内弹道膛压和弹丸初速的退化过程。通过对比仿真结果和实验数据,验证了上述建模方法的正确性。该研究不仅对身管的设计和分析具有参考意义,也可以为火炮内弹道的性能退化提供评估方法。

轴向移动悬臂梁高效动力学建模及频率响应分析

轴向移动梁动力学问题具有广泛的工程应用背景,如:机械手、机床主轴、武器身管等.计算轴向移动梁动力学响应是评估结构动力学性能以及最终指导结构设计的一个重要手段.采用Rayleigh-Ritz法、拉格朗日方程推导了轴向移动悬臂梁时变动力学方程.选取幂级数函数构造试函数对轴向移动系统动力问题进行求解.幂级数函数良好的积分与微分性能,使得推导容易以矩阵的形式快速进行,便于符号运算软件直接生成MATLAB程序.由于MATLAB基本数据单位为矩阵,符号软件生成的程序只需经过简单修改便可进行动力学计算.大大缩短了轴向移动梁从建模到动力学分析的时间,过程十分高效.通过四组算例,将本文方法计算得到的动力学响应与文献数据进行对比,对该方法准确性进行了验证,并给出了幂级数函数拟合阶数的选取原则.以此为基础,研究了轴向移动梁的频率响应特性.分为考虑重力与忽略重力两种情况,讨论了轴向振动幅度对其频率响应特性的影响.

基于热力耦合有限元模型的弹带挤进过程及内弹道过程的仿真研究

为了更好地揭示弹带和身管的相互作用过程,建立了弹炮热力耦合有限元分析(FEA)模型,采用Fortran子程序结合显式有限元方法对挤进过程以及随后内弹道过程进行了数值模拟。计算结果和实验数据对比验证了热力耦合模型的准确性。仿真结果表明:采用经典内弹道模型时,次要功系数随时间变化并存在极值;在挤进过程中,弹带表层受热软化对内弹道过程有显著影响;对于药筒定装式炮弹,计及拔弹力可以提高挤进过程及随后内弹道过程的计算精度。

基于虚拟样机技术的某舰炮自动机动力学仿真

为了解某舰炮设计时自动机的动力学响应,在对该舰炮自动机工作原理分析的基础上,利用动力学仿真软件ADAMS建立了该自动机的虚拟样机,在建模中弹簧为柔性体,其余所有构件都作为刚体来处理,构件间的接触和碰撞全部用施加实体-实体接触力来模拟。基于虚拟样机对自动机一个射击循环进行了动力学仿真,得到了各个构件的运动曲线,仿真计算得出的后坐位移和后坐速度-时间曲线与实测曲线比较接近,证明所建立的虚拟样机是可信的。

战争之神的演变

一、从“砲”说起中国象棋有颗棋子称为“砲”,走法是在没有其他子阻挡的情况下每一步可以沿直线移动任意步数,但不能走斜线或拐弯.但在吃子时“砲”与被吃子之间需隔任意一个棋子（该子称为“砲架”）.其实,汉语的“砲”便是古汉语动词“抛”的名词形式.起初“砲”就是用来指抛石机.

关节联轴器结构最优设计

提出了叠片联轴器的新结构型式——关节轴承式叠片联轴器 (关节联轴器 )。该联轴器因采用关节轴承 ,使两轴线之间的角向补偿能力由 1 .5°提高到 4°～ 6°,实现了角向补偿能力的突破。用经典力学法和 ANSYS有限元法分析了联轴器中膜片在转矩、角不对中、惯性载荷共同作用下的膜片应力 ,着重分析比较了某一种因素的变化对膜片应力大小的影响及其影响程度 ,得出联轴器的最佳结构形式及其推荐使用范围。

高速供弹机构运动可靠性仿真研究

为提高转管自动炮高速供弹机构的供弹运动可靠性,研究了高速供弹机构运动可靠性仿真方法,建立了某转管自动炮高速供弹机构的动力学仿真模型,采用随机抽样模拟拨弹轮的初始定位角误差,完成供弹机构的参数化驱动供弹仿真,结合可靠性应力强度干涉模型,计算了供弹机构的运动可靠性,并根据计算结果,比较和优化了设计方案。试验结果表明,通过运动可靠性仿真分析和优化设计,可明显提高高速供弹机构的运动可靠性,证明了高速供弹机构运动可靠性仿真方法的有效性,为高速供弹机构的运动可靠性分析提供了一种可行的方法。

基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的多股螺旋弹簧动态响应模型参数辨识和分析

针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧(以下简称多股簧)非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线性模型参数辨识的收敛性;结合多股簧动态试验对该算法进行检验。研究结果表明:即使在量测噪声级别较高的情况下,AUKF算法也可以准确地求出多股簧的动力学模型参数;在预测多股簧动态响应过程中,若预测振幅和参数辨识所用振幅相差太大则会导致较大的预测误差;当加载速度变化时,多股簧动力学模型中的迟滞部分参数基本不变,但0阶非线性刚度系数和非线性放大因子变化较大。

液体发射药迫击炮内弹道燃烧稳定性

为研究液体发射药迫击炮内弹道特性,搭建60 mm液体发射药迫击炮瞬态测试系统,对其燃烧室压力变化与迫击炮弹初速进行测试。在试验基础上,基于非定常欧拉-拉格朗日模型和液体发射药蒸发-燃烧模型建立带燃烧反应的液体发射药迫击炮两相流计算模型,对内弹道过程中的反应流场进行模拟,分析复杂气相流场与液体发射药喷射燃烧间的耦合关系及压力振荡形成机理。结果表明:60 mm液体发射药迫击炮燃烧稳定性好,具有工程化潜力;数值模拟与试验结果吻合度较高,且可以复现压力振荡现象,计算模型具有合理性;液体发射药的喷射与燃烧均受燃烧室内气涡的影响;反射波引发的液体发射药集中燃烧使压力表现为一种振荡发展。

轮式自行高炮行进间射击稳定性仿真研究

根据路面谱的相关性建立了普通砂石公路的路面高程模型;分析了轮胎、路面和油气悬挂在受载时的变形特性;建立了某轮式自行高炮行进间射击稳定性仿真模型;通过模拟某轮式自行高炮行进间射击,分析了轮式自行高炮行进间射击稳定性,为轮式自行高炮行进间射击稳定性评估和总体设计方案的优化提供了技术手段。

点火过程和初始条件对燃烧轻气炮内弹道性能的影响

采用计算流体力学方法对燃烧轻气炮膛内燃烧过程进行数值模拟,分析不同的点火点数目和点火能量以及初始温度和压力对燃烧轻气炮内弹道特性的影响。结果表明,采用合理的点火点数目、初始温度和压力条件可以有效控制氢气的燃烧过程,减弱燃烧室内的压力波动。模拟结果对燃烧轻气炮膛内燃烧过程控制具有重要参考价值。