炮口冲击式火炮后坐模拟试验的数值分析

为了获得炮口冲击试验装置的冲击参数,保证火炮后坐模拟试验的精度和有效性,以某型地面火炮为对象,基于MSC.ADAMS软件,开发了虚拟的火炮后坐模拟试验平台,实现了火炮动态后坐、复进过程的动力学模拟,开展了冲击参数的均匀试验设计。通过试验与数值模拟结果的比较,验证了冲击参数组合的合理性和模拟试验的有效性。

基于座椅系统虚拟样机的自行火炮行驶平顺性统计评估

由于路面不平度、行驶速度以及车辆的结构参数存在离散性,车辆的行驶平顺性指标表现为显著的不确定性。为了描述自行火炮行驶平顺性的显著不确定性,以自行火炮的座椅系统为例,计及座椅系统参数及输入激振信号的随机性,结合虚拟样机技术和Monte Carlo随机模拟技术,开发了座椅系统的虚拟随机试验平台。基于开发的随机虚拟试验平台,实现了行驶状态下自行火炮座椅系统的随机振动仿真,获得了自行火炮行驶平顺性指标δwz的随机数列。借助统计检验的方法,探讨了行驶平顺性的随机分布特征及参数估计,最终实现了自行火炮平顺性的统计评估,进而为平顺性的检验验收提供了手段。基于通过将随机变量引入系统动力学方程、将Monte Carlo模拟技术与虚拟试验技术相结合,为开展装备的虚拟随机试验及实现其行驶平顺性的统计评估提供了可行的方法。

自行火炮扭力轴疲劳寿命仿真研究

以某型自行火炮为研究对象,通过建立自行火炮的虚拟试验环境,实现了自行火炮虚拟行驶和扭力轴载荷历程的虚拟测试。建立了扭力轴有限元模型,与45CrNiMoVA 材料的ε-N_f 曲线共同构成了扭力轴疲劳虚拟样机,实现了扭力轴的疲劳损伤及寿命预测,为用户制订有效的技术保障方案提供了科学依据。

基于参数化装配的产品变型设计研究

提出了一种基于两级参数化装配的产品自适应变型设计系统框架 ,并成功地实现了火炮系统的自适应变型设计 ,从而为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了实用可行的方法。

虚拟随机试验技术及装备行为特征的统计评估

为了实现装备行为特征的不确定性、不一致性的统计描述,以自行火炮座椅系统为例,通过引入结构参数k、c及输入参数m三个随机变量,建立座椅系统的随机动力学方程;设定k、c和m随机变量的分布特征,结合虚拟样机技术,开发座椅系统的虚拟随机试验平台;将Monte Carlo数值模拟技术与虚拟试验技术的结合,实现随机动力学方程的间接求解,获得大样本条件下的座椅系统传递率T随机数列;借助于统计检验的方法,进行传递率T数列的分布特征检验、总体均值的区间估计,最终实现装备行为特征的统计评估。通过将随机变量引入系统动力学方程、将Monte Carlo模拟技术与虚拟试验技术相结合,为开展装备的虚拟随机试验及实现装备行为特征的统计评估提供一种新的思路。

火炮后坐试验装置冲击参数影响研究

炮口强冲击是一种技术可行的火炮动力后坐模拟试验方法。为保证该试验方法具有与实弹射击相似的后坐动态特性,通过建立力学模型及缓冲器的非线性模型,进而建立火炮后坐的运动方程;基于MATLAB软件,利用四阶龙格库塔法对运动方程进行了求解;分析了冲击质量、冲击速度、缓冲器的线性刚度、非线性刚度和阻尼对炮身后坐加速度的影响。该研究为火炮模拟试验装置的研制提供了理论依据。

基于液固两相流的某驻退机冲蚀磨损过程模拟研究

在分析火炮反后坐装置原理和冲蚀磨损发生机制的基础上,根据某火炮驻退机结构特征建立二维简化模型,基于FLUENT中DPM液固两相流模型及RNG k-ε湍流模型对驻退机后坐过程中复杂流场特性进行数值模拟,得到不同时刻内部腔室压力、速度和涡流黏度云图,并描绘出冲蚀颗粒的运动轨迹。通过间接计算得到的结果,验证该数值模拟方法能够较为真实地描述驻退机内部复杂两相流场流动情况,为驻退机冲蚀磨损分析和结构优化设计提供参考。

可压缩液体反后坐装置液压阻力仿真研究

根据某火炮力学特性设计了一种可压缩液体反后坐装置,结构简单紧凑、动作可靠。采用某二甲基硅液作为驻退液,既能产生液压阻力消耗后坐动能,又能利用可压缩性储存部分能量以供火炮复进使用。针对基于一维准定常流动假设的液压阻力计算模型存在较大局限及误差的问题,建立三维双向流固耦合模型,对反后坐装置后坐复进过程中复杂流场性质及结构场动态特性进行了数值仿真,得到了内部流场及结构场相关数据并绘出液压阻力曲线,试验结果表明,上述法能够较真实地描述可压缩液体反后坐装置的工作特性,为进一步研究结构优化和故障分析提供了有效途径。

考虑润滑条件的弹带挤进过程有限元分析

以某大口径火炮为研究对象,针对身管内膛有油和无油两种工况,考虑弹带与内膛表面摩擦系数随弹丸速度变化的因素,利用非线性有限元软件ABAQUS,作出简化假设处理,建立弹带挤进膛线过程的计算模型并进行数值模拟。结果表明,挤进过程中弹带受坡膛挤压,凸台材料向后侧环形凹槽流动,同时弹带材料向阴线部流动形成弹带刻槽。在前后弹带开始接触坡膛和最大塑性变形时刻出现弹带与坡膛的接触力极值点。有润滑条件下的挤进过程对应挤进压力小,相应射程也较小,火炮内膛有油条件下易造成首发近弹,在射击准备过程中应进行除油。

火炮总体结构参数化设计研究

从火炮总体结构模型出发 ,以装配约束集和装配方程组为基础 ,建立了火炮总体结构设计框架和参数化的火炮总体结构模型 ,成功完整地实现了火炮总体结构的参数化设计 ,为火炮总体结构的变型设计、系列化设计和优化设计提供了快捷可行的方法。

参数化结构库技术研究

基于I-DEAS软件平台,以机械产品的零件基型和结构基型为基础,进行了支持尺寸关联驱动的参数化设计,建立了产品的零件和结构的参数化图库,为机械产品的结构变型设计、系列化设计和优化设计提供了快捷可行的方法。

基于空化效应的某驻退机液压阻力仿真研究

根据某火炮驻退机结构特征建立二维简化模型,利用FLUENT中Mixture多相流模型和网格动态层更新方法,基于流体空化效应对驻退机后坐过程中复杂流场特性进行了数值模拟,预测了空泡的发生区域,得到了内部腔室压力、速度和气体体积分数的瞬时分布并计算出液压阻力曲线,结果表明此方法能够较为真实地描述驻退机内部复杂流场流动情况,为驻退机结构优化设计和故障分析提供有效参考。

地面火炮防盾抗弹丸碎片数字模拟

以Dytran程序为模拟平台,将美军的碎片模拟弹作为冲击源,地炮防盾为承载体,建立了碎片与防盾接触的有限元模型,并以碎片模拟弹的质量和速度为变量,模拟了不同质量、速度的碎片对防盾的非线性冲击过程,证明了我地面火炮的防盾基本上不具备防美军弹丸碎片冲击的能力。

基于一致可靠度的身管强度设计

从分析火炮身管的材料、载荷和结构尺寸的离散性出发,建立了火炮身管强度设计的可靠度模型;从可靠度一致的角度出发,建立了火炮身管的全长结构尺寸与可靠度一致之间的关系;针对某型火炮身管进行了可靠度有限一致的强度设计,从而保证了身管设计安全裕度的有限一致。

考虑身管初始挠度的弹炮耦合振动特性分析

为研究火炮发射过程中运动弹丸激励下的身管振动特性,以某型火炮为例,基于Euler-Bernoulli梁理论,建立考虑身管初始挠度的移动弹丸-弹性身管耦合振动方程,利用模态叠加法对方程进行求解。基于有限元软件Abaqus以及动力学分析软件Adams建立相应考虑初始挠度的刚柔耦合动力学模型,并对数值计算的结果进行验证。在模型的基础上,对弹丸速度和弹丸质量影响炮口振动特性的规律进行分析。结果表明对于在运动弹丸激励下身管振动问题,身管初始挠度对振动分析结果的影响很大,不可忽略。在考虑身管初始挠度的情况下,弹丸速度越大,对弯曲身管的校直作用越明显,炮口振动幅值越大;弹丸速度一定时,弹丸质量越大,炮口振动幅值越大。

火炮系统数字样机平台探讨

分析了传统火炮系统研制模式的弊端以及对数字样机的需求,着重讨论了火炮系统的数字样机设计平台构建,包括数字样机的软件框架、硬件平台及网络环境的选型和讨论.并给出了基于数字样机平台的火炮系统并行设计流程,为获得最优设计方案、保证论证指标提供了有效的技术手段.

基于可靠度的身管强度修正

从分析火炮身管的材料、载荷和结构尺寸的离散性出发,进行了基于安全系数设计的身管强度可靠度分析.依据要求的可靠度,建立了身管强度设计薄弱区域的强度修正模型.以某型火炮身管为例,进行了基于安全系数设计的身管可靠度分析及强度修正.

Sr治疗血管瘤159例临床观察

Ｓｒ治疗血管瘤１５９例临床观察狄长春，周国胜，赵绍君，李风莲，段红兴，和占华，李英血管瘤是残余的胚胎血管细胞发展而成的一种错构瘤，是临床常见病、多发病、特别在小儿更为常见。我院自１９９０年以来应用Ｓｒ敷贴器治疗１５９例血管瘤，现报告如下：１一般资料患...

液压式输弹机输弹故障仿真研究

基于虚拟样机技术,利用三维CAD软件Pro/E和ADAMS软件建立了液压式输弹机的机液一体化虚拟样机。通过静态和动态校核对所建虚拟样机进行了VV&A,验证了所建输弹机虚拟样机的可信度;将其作为故障仿真平台,分析了引起输弹故障的三种影响因素:油泵转速、蓄能器充气压力和系统调定压力,建立了相应的故障模型并进行了故障仿真;明确了造成输弹机输弹故障的主要原因是蓄能器充气压力与系统调定压力不足,为输弹机的勤务维修提供了理论依据。

基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设 ,实际上是一种静态的分析方法 ,尽管在工程实践中引入了多种经验符合系数 ,但是火炮分析结果和试验的一致程度不能令人满意。这是因为火炮的射击过程是一个动力学过程 ,需要采用动力学分析方法。虚拟样机技术的出现为火炮射击稳定性研究提供了新的方法 ,文中在建立火炮动力学模型的基础上 ,通过选取火炮结构参数对火炮射击稳定性进行研究 ,利用虚拟样机分析高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入改进的相对灵敏度分析公式 ,解决具有不同量纲的影响因素的比较问题 ,进而确定影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在的局限性 ,以火炮射击稳定性为目标 ,采用优化子空间的逐层优化方法对火炮射击稳定性进行研究 ,找到一组使火炮稳定性最优的结构参数 ,证明虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和优越性。最后 ,展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。