某转塔舱运输辅助支撑机构设计与分析

提出了一种用于某偏心转塔舱运输的辅助支撑机构,采用电动缸驱动的连杆机构,并利用连杆的死点位置有效提高了机构的负载能力,实现了机构的小型化及轻量化设计。首先对该转塔舱运输过程中的载荷及连杆机构基本原理进行分析,并根据摩擦因数、导向段弧形导轨长度及连杆自锁角度等参数,对机构进行自锁分析;然后对连杆机构进行结构设计,并根据具体尺寸参数对机构进行运动学及动力学分析;最后进行NX动力学分析、有限元仿真及试验,验证了所提连杆式辅助支撑机构的运动能力及承载能力,证明了该辅助支撑机构设计的可行性与实用性。

基于多工况关联的无人车辆车身结构轻量化优化设计

未来战场的多样化对特种无人车辆的环境适应性提出了更高的要求。为满足特种无人车辆的多工况使用、高机动能力与低成本研制等要求,采用多工况关联设计与轻量化优化的思路对无人车桁架车身结构进行优化设计。考虑到多工况的车身结构设计变量多、设计空间大,面临仿真次数过多的问题,提出基于多工况关联的车身结构轻量化优化方法,利用设计变量区间缩减策略减小设计空间;引入高斯过程代理模型替换仿真分析实现结构设计方案性能的快速评估;结合遗传算法实现方案的优化。实验结果表明,最终优化方案在通过车身刚度强度和模态等多学科性能仿真验证的情况下,质量比初始方案降低14.12%,比只用高斯过程优化设计的方案降低8.87%。

美军“统一陆上作战”与“多域作战”作战概念与条令研究分析

2009年,美陆军训练与条令司令部开始推动“塑造2020年陆军愿景”军事现代化转型,提出了“统一陆上作战”概念,强调各种军事行动、政府与非政府组织支援行动等同步,达成塑造作战环境、预防冲突、巩固战果以及赢得国家战争的目的。为应对新的战略挑战,美陆军2014年开始执行“2025年及未来陆军部队”计划,提出“多域作战”概念。与“统一陆上作战”相比,更加强调在地面、海上、空中、太空及网络信息及电磁频谱等多个领域空间同步运用多种作战力量。“多域作战”概念已纳入2017年10月颁布的FM 3-0《作战》野战手册,不仅为指挥决策、作战行动、军事训练提供基本法规约束,同时为军队建设、装备采购、技术发展提供规划依据。

地面无人车系统架构及自主行驶关键技术

首先,阐述了一种面向野外特种任务的地面无人车需求;然后,详细分析了系统架构,包括地面无人车底盘、智能感知与决策控制以及任务载荷子系统的内部构成;最后,围绕无人车系统自主行驶关键技术,介绍了野外特定区域高精度路网生成、无人车平台自主行驶与全局路径规划、无人车平台智能感知与自主避障的工作原理。

人体下肢外骨骼关键技术分析与研究

随着单兵武器装备的不断升级,质量问题成为单兵作战灵活性与生存力的一个障碍。人体下肢外骨骼装置能提高士兵的承载能力,使士兵能够负重长途跋涉于车辆无法行驶的路面,充分发挥人与机器的优势,实现人的灵活、机动、智慧与机器强壮性的完美结合。文中介绍了目前国内外在人体下肢外骨骼研究领域的最新研究发展动态,并就其关键性技术进行了分析与研究,为人体下肢外骨骼的进一步设计与开发提供了详实的信息与参考依据。

便携机器人轻量化设计与仿真

针对实验室33 kg便携机器人为研究对象,对它进行25 kg为目标轻量化设计。对已有履带轮受力情况,将各履带轮的材料厚度作为设计变量对其三维模型进行结构优化,获取轻量化的结构,基于多体动力学软件Recurdyn对平地直线行驶、斜坡、斜坡转弯三种典型工况下分别进行仿真,并将仿真结果运用ANSYS进行静力学有限元分析,对零部件以应力和变形为限定条件。结果通过多次迭代设计对比优化前后机器人整体质量减轻的情况下满足运行特性要求。表明了该轻量化设计方案是可行的,新结构相对于原始结构更优。

减振系统造成捷联惯性导航误差的有限元分析方法

为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系统运动过程进行仿真。仿真结束后,从有限元分析结果中提取惯性器件测量数据,经导航解算,得到减振系统造成的惯性导航误差。研究结果表明,有限元分析方法能够实现减振系统造成惯性导航误差的定量分析,使得可以从捷联惯性导航测量精度的角度进行减振系统优化设计。

人体下肢外骨骼设计与仿真分析

设计了一种具有辅助士兵承载能力的人机一体化的下肢外骨骼。通过从仿生学角度分析人类下肢关节的结构特点、人类的步态及下肢自由度,并结合下肢外骨骼实现的功能、工作原理、结构组成,设计了其结构。利用CAD软件Pro/E及动力学仿真软件ADAMS对人体及下肢外骨骼进行了建模、仿真。这为进一步研究下肢外骨骼打下了基础。

炮控系统电动负载模拟器性能影响因素分析

为了抑制炮控系统电动负载模拟器中存在的多余力矩,进一步提高其输出力矩的控制精确度和动态特性,对电动负载模拟器力矩输出的影响因素进行研究。首先结合电动负载模拟器系统的结构组成和工作原理,建立数学模型,得到输出力矩对应的传递函数和具体影响因素;然后依次研究电动负载模拟器系统的连接刚度、力矩电机的输入力矩、负载电机的角度、摩擦、间隙等非线性时变量对系统力矩输出的影响,并分别采用时频阈分析和谐波跟踪等方法进行性能评估;最后结合具体仿真和实验数据,分析影响力矩电机输出力矩谐波畸变的定性和定量关系,为提高电动负载模拟器控制性能提供有力的理论支撑。

某型电源车车舱通风散热性能优化研究

建立某型电源车车舱三维CFD模型,选取Realizable k-ε湍流模型,对电源车车舱内空气流场和温度场进行仿真计算,分析车舱的通风散热情况,发现了柴油发电机组和消声器散热存在的问题,并通过在机组舱后壁设计一个轴流风机对散热结构进行了改进。针对改进后的模型进行通风散热仿真分析,发现柴油发电机组和消声器表面温度明显下降。对车舱内温度进行实测,将测试结果与仿真计算结果进行对比分析,结果表明,增加轴流风机后车舱内通风散热效果明显改善。

静音型电源车车载发电机组散热分析及试验研究

针对静音型电源车车舱内空气流动及传热的特点,建立了车舱内部计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真模型。采用稳态不可压紊流模型和标准kε模型,对车舱内柴油发电机组及两级消声器的温度分布情况进行了仿真计算,并利用环境模拟试验对仿真计算结果进行了验证,计算值与实测值比较吻合。计算与试验结果表明,当环境温度不高于45℃时,电源车车舱通风散热结构能满足发电机组和消声器的散热要求。

轴向脉冲电流对射流线性不稳定性的作用

为了提高电磁被动装甲对聚能射流的防护能力,利用叠加原理和磁流体线性不稳定理论,在轴向脉冲电流作用下建立了射流运动线性扰动控制方程,并对射流箍缩和扭曲不稳定性增长率随粘性、时间的变化规律进行了分析,得到了射流不稳定增长率和射流的变形规律,并利用数值方法得到了射流变形的计算公式。最后通过直径39.2mm破甲弹进行静破甲试验,通过后效板射流入射孔的大小验证了脉冲电流对射流的箍缩作用;利用具有初始弯曲、直径为1.75mm铜丝模拟了脉冲电流对射流的扭曲作用,通过铜丝的变形验证了脉冲电流对射流的扭曲作用。实验结果证实了理论分析的正确性。

轮胎对车载火炮射击稳定性影响研究

分析了某车载122 mm火炮的整体拓扑结构,通过考虑轮胎与地面的接触情况,利用ADAMS软件建立了某122mm车载榴弹炮的虚拟样机模型,用Fortran语言编写了炮膛合力和反后坐装置力程序,分别对火炮射击时车轮与地面接触和不接触两种情况进行仿真。基于车载炮炮、车相结合的特点,选取后坐位移、炮口纵向加速度、车架质心位移幅值、上架质心位移幅值为测量量,对比并分析了两种情况对火炮射击稳定性的影响。仿真结果表明,车轮着地射击时,炮口振动较小,射击结束后车体更快恢复稳定。该研究可为相关车载武器提供一定参考。

轮式车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估方法研究

针对轮式车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估难的问题,将模糊综合评判法引入到火炮火力与底盘系统匹配性能评估中。通过分析车载火炮火力与底盘系统的匹配评价因素,建立了相应的匹配评价体系。应用AHP法获得各评价因素权重系数,基于模糊综合评判法建立评估模型,综合专家经验确定各评价因素的隶属度函数,实现了对车载火炮火力与底盘系统匹配性能的定量化评估。计算结果表明了车载火炮火力与底盘系统匹配性能评估的可行性。

车载火炮火力与底盘系统匹配优化仿真

火力系统与底盘系统的匹配性是车载火炮整体性能的重要组成部分,匹配因素的选取对建立车载火炮火力与底盘系统匹配性评估模型具有至关重要的作用。由于动态匹配因素对匹配性的影响较为复杂且实际测取较为困难,为得到车载火炮火力与底盘系统动态匹配因素,并研究动态匹配因素对匹配性的影响规律,以某车载火炮的虚拟样机发射过程的射击稳定性仿真为基础进行动态匹配因素的分析。建立了车载火炮虚拟样机模型,用Fortran语言编写了炮膛合力和反后坐装置力程序,仿真得到各主要部件的运动规律,并得到了火力与底盘系统动态匹配因素。仿真结果表明:车载火炮射击时,火力系统与底盘系统组合的车载火炮系统振动幅度较小,系统匹配具有较好的稳定性。

装备战损规律研究中的模糊损伤树分析方法

在装备战损规律研究中 ,战场损伤事件发生概率难以确定 ,传统的故障树理论很难给予解决。运用模糊集理论 ,把事件发生概率描述为一模糊数 ,研究了损伤树分析的模糊方法及其在某型履带式综合扫雷车战损规律研究中的应用 ,为其战损规律的研究提供了理论支持。

军用特种车车载电源管理系统

介绍了军用特种车辆车载电源管理系统在管理、控制专用设备供电系统与底盘供电系统方面的 功能特点。

地面无人作战平台整机材料与结构组合设计方法研究

文本通过对军事无人作战平台结构多材料轻量化研究和整体抗冲击性优化平衡设计的分析,构建出军用无人作战平台系统中陆地行走机器人整体结构部件抗冲击性设计和刚度设计的材料性能指数的模型,通过构建机器人各结构材料类型与板材厚度的数学模型,并采用多目标遗传算法的进行求解,综合考虑机器人整体结构抗冲击性和续航能力,为机器人整体结构内的零部件选择最合适的材料类型和最佳厚度。

航天特种车辆雷电间接效应防护技术研究

雷电作为航天特种车辆全天候环境适应性的气候条件之一,有必要对其防护技术进行深入研究。对雷电的频谱特性、能量等级等进行了分析,梳理了雷电间接效应对特种车辆的危害,提出了具体的防护技术和措施。最后,结合某特种车辆模拟雷击试验测试结果,并对后续特种车辆雷电间接效应防护技术研究进行了展望。