两栖车辆非线性横摇阻尼系数估计

为了估计两栖车辆非线性横摇阻尼系数,根据能量法提出了能量损耗函数概念,并根据两栖车辆自由横摇衰减曲线确定实验的能量损耗函数,再采用最小二乘法来确定非线性阻尼系数。为了考察该方法的有效性,通过数值仿真的方法生成模拟自由横摇衰减曲线,采用提出的方法预报了不同初始条件下的阻尼系数,最后根据两栖车辆的自由横摇衰减曲线,估计了平方型的阻尼系数。结果表明该方法精度高、操作简单,不但适用于小角度横摇,而且适用于大角度横摇。

两栖作战武器线性横摇运动动力学分析

两栖作战武器受到波浪的扰动发生横摇运动时在惯性项、阻尼项、恢复项力矩的作用下与波浪扰动力矩达到平衡,据此建立了两栖作战武器线性横摇动力学方程,进而给出了两栖作战武器横摇运动固有角频率、无因次阻尼衰减系数的表达式等。由于横摇运动直接影响该武器和乘员战斗力发挥,应设法使两栖作战武器的固有横摇角频率与波浪遭遇频率不在共振区。并在此基础上讨论了两栖作战武器增加减摇鳍减摇的原理。

两栖作战武器非线性横摇动力学研究

为了研究两栖作战武器非线性横摇动力学,在借鉴船舶非线性横摇动力学理论的基础上,利用两栖武器水上性能分析计算软件计算某两栖武器的GZ曲线,在考虑了流体附加质量转动惯性矩和非线性阻尼项的前提条件下,建立了两栖作战武器非线性横摇动力学方程,即将该方程化为无量纲形式,并引入状态变量,将二阶非自治动力学方程化为一阶自治动力学方程组,采用四阶龙格库塔法求解,给出了两栖武器在不同频率的波浪扰动下的非线性横摇角位移和角速度响应,并给出了不同工况下的系统相图。结果表明,两栖作战武器在规则波浪的扰动下的横摇运动是一个非线性动力学问题,其动力学特性对参数敏感。

基于改进AHP方法的自动机综合评价研究

为了对火炮自动机的综合性能进行评价,以便为决策部门提供决策依据,采用一种改进的AHP(Analytic Hierarchy Process)方法对6种火炮自动机的综合性能进行了评价.评价时将自动机的性能体系分为目标层、准则层和方案层,用自动机的质量,火炮的口径,弹丸的质量,弹丸的初速和射速作为评价火炮自动机综合性能的准则,并写出相应的判断矩阵,然后用改进的AHP方法找出最优方案,得出的结论与传统的AHP方法一致.改进的AHP方法较传统的AHP方法的主要优点是,省去了对判断矩阵进行一致性检验的过程,减小了人的工作量.

两栖车辆非线性横摇运动的Lyapunov特性指数分析

为了确定两栖车辆在规则波浪激励下的非线性横摇运动形式,根据Lyapunov特性指数(LCE)的定义,采用QR分解法计算两栖车辆横摇运动的LCE,再根据计算出的LCE判断两栖车辆的运动形式.以两栖车辆为例,计算了当波浪频率与横摇固有频率的频率比为1时横摇运动为周期性的运动,当频率比为1.25时横摇运动为混沌运动,并通过数值仿真进行了验证.以频率比为控制变量,计算了当波浪扰动力矩一定时,两栖车辆在不同频率波浪激励下进入混沌运动的阈值.计算结果表明:利用LCE方法可以简单、准确地判断非线性横摇运动类型.

双线性随动硬化材料的机械自紧身管残余应力

为计算双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学理论及一些基本假设,推导出了双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的塑性半径、反向屈服半径,以及身管弹塑性卸载和弹性卸载两种情况下的残余应力计算公式.利用这些公式计算了一个模拟管的塑性半径、反向屈服半径和残余应力,结果表明理论值与实验值吻合得良好.

两栖车辆非线性横摇动力学参数辨识研究

为了估计两栖车辆非线性横摇阻尼项系数和非线性恢复项系数,进行了两栖车辆静水自由横摇衰减试验,采用差分格式分别计算横摇角速度和角加速度,最后采用最小二乘法来确定非线性阻尼项和恢复项系数.针对某两栖车辆的自由横摇衰减曲线,通过对测试曲线进行滤波和平滑,成功地辨识了非线性阻尼系数和非线性恢复力矩系数.结果表明:该方法仅根据自由横摇衰减曲线就可以辨识两栖车辆动力学参数,而且辨识精度高、计算方法简单.

基于希尔伯特变换的两栖车辆非线性横摇运动模型辨识研究

为了识别两栖车辆非线性横摇运动方程,首先采用希尔伯特变换法把自由横摇衰减信号变换成解析信号,该解析信号包含了自由横摇运动的瞬时幅值信息和瞬时频率信息,并给出了两栖车辆非线性横摇运动方程阻尼函数和恢复函数与瞬时幅值和频率的关系式,最后由最小二乘法拟合拟合即可获得两栖车辆非线性横摇运动方程的非线性阻尼项和恢复项系数.应用所提出的方法针对数值仿真实例和某两栖车辆1∶4模型自由横摇衰减实验数据,成功地估计出了非线性参数,估计值与真值及实验值吻合很好.估计结果表明所提出的方法可以用于估计两栖车辆非线性横摇运动方程,而且精度满足工程需求.

两栖作战武器横摇动力学分析

横摇动力学是两栖作战武器的一个重要研究内容,横摇是两栖作战武器在通过内陆江河水系和抢滩登陆作战中存在的重要问题,它直接影响着乘员和装备的战斗力发挥.依据船舶的有关理论,对两栖作战武器的水上横摇运动动力学进行了分析研究.首先对两栖作战武器进行了受力分析并给出了横摇动力学方程,研究了两栖作战武器横摇无因次幅频特性和相频特性与横摇调谐系数和无因次阻尼衰减系数之间的关系,可供两栖作战武器设计参考借鉴.

风浪激励下的两栖车辆非线性横摇动力学研究（英文）

采用单自由度系统研究了两栖车辆在规则波浪和风载荷激励下的非线性横摇动力学,建立了考虑非线性阻尼和非线性恢复力矩的非线性横摇动力学方程。非线性横摇动力学方程对应的哈密尔顿函数表明,当只有波浪扰动力矩作用时,非线性横摇运动是对称的;当有风载荷作用时,两栖车辆的非线性横摇运动不在对称。采用梅尔尼科夫法给出了激励幅值的阈值范围。最后,采用四阶龙格库塔法对两栖车辆的非线性横摇运动方程在不同的外载荷参数下进行数值积分。结果表明,两栖车辆横摇在风浪联合作用下表现出明显的非线性特性。

两栖型指控车非线性横摇安全盆侵蚀研究

采用单自由度系统研究了两栖型指控车在规则波激励下的非线性横摇和倾覆,非线性横摇控制方程应用四阶龙格库塔法进行数值积分;以波浪扰动力矩的幅值和波浪的频率作为变量,研究了两栖型指控车的安全盆侵蚀问题。以波浪扰动力矩的幅值为变量的安全盆侵蚀研究结果表明:当波浪扰动力矩大于0.01时,安全盆开始出现侵蚀现象,当波浪扰动力矩大于1.84时,安全盆的安全域已经变成了几个离散的点,随着波浪扰动力矩继续增大,安全盆的安全域将继续严重侵蚀,直到消失为止。以波浪频率为变量的安全盆侵蚀研究结果表明:两栖型指控车的安全盆侵蚀对波浪的频率敏感,安全盆出现明显的侵蚀;随着频率的增大,安全盆侵蚀将不会发生,表明两栖型指控车对高频波浪是安全的。

叠板弹簧的可靠性分析

介绍叠板弹簧的可靠性分析方法。在基本随机变量的概率特性已知的情况下,用大型通用有限元软件Ansys对叠板弹簧进行可靠性分析,可缩短设计周期,降低成本,也可供其它机械进行可靠性分时借鉴。

理想弹塑性线性强化模型的身管残余应力分析

为计算理想弹塑性线性强化模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学和一些基本假设,通过对加载和卸载过程中的身管做弹塑性分析,得到了机械自紧身管的塑性半径、加载和卸载过程中的应力应变、反向屈服半径的计算公式。利用机械自紧身管加载和卸载过程中的应力,给出了身管有反向屈服和无反向屈服两种情况下残余应力的计算公式。应用这些公式计算了一个模拟管的塑性半径、反向屈服半径和残余应力,结果表明理论值与实验值吻合良好。

履带式自行火炮负重轮轮毂轻量化技术研究

为了保证将履带式自行火炮负重轮轮毂材料由钢质改为铝合金以后强度和刚度满足要求,首先采用有限元法计算原钢质诱导轮的刚度和强度,然后找出需要加强的薄弱部位并进行适当的修改,再计算材料改为LC4铝合金和结构修改后的刚度和强度,直到安全系数达到规定的范围为止,并对其进行了模态分析。计算结果表明,经过温挤压工艺制造的LC4铝合金负重轮轮毂既可保证安全,又可大幅度减轻质量。

权重的求解方法研究

以灰靶贡献度理论为依据,以武器系统的效能评定为例,创立了一套权重的求解方法,并给出了求解公式.用贡献度理论求得各指标的贡献度,并求其均值;以各指标的贡献度与均值的差为参考,确定相应指标的权与权均值的差,并以此为依据建立权值的求解公式,求得相应指标的权.通过将所求权值与传统方法所得权值进行对比,分析了该方法的合理性和实用性,并证明该方法所得权值可使原评价公式评价结果的精度提高15.5%.

基于AHP方法的小口径火炮自动机综合评价

介绍了 AHP 方法的基本原理和应用步骤,并用该方法评价了6种小口径火炮自动机在一定准则下综合性能的优劣,为多准则决策(评价)问题和小口径火炮自动机方案设计提供了参考。

一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径计算方法

为推导一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算公式,首先采用ANSYS对不同摩擦系数的机械自紧进行数值模拟,发现摩擦系数对残余应力和塑性半径无影响,因此在推导塑性半径计算公式时可不考虑摩擦系数的影响;其次根据机械自紧过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等推导出了塑性半径的计算公式。利用该公式计算了9个不同模拟管的塑性半径,结果表明理论值与实验值吻合良好。该公式可根据过盈量求出塑性半径和自紧度,或者在已知自紧度的情况下确定过盈量。

基于模糊德尔菲法的主战坦克性能评价研究

为了对解决具有多目标和多准则评价问题,给出了模糊德尔菲法评价方法。首先将评价的对象层次化,再让专家用语言变量来评价各准则和指标,并将语言变量转化为梯形模糊数。为了保证各位专家评价结果一致性条件,采用德尔菲法来进行调整,达到一致性条件后进行综合性能集总,得到评价结果的模糊数,给出了3种主战坦克的综合性能评价结果。评价结果表明,综合性能最好的主战坦克是M1A1,评价结果与其他评价方法结果相符,说明该方法可以有效地解决这类多目标和多准则评价问题。

三维随机波浪的数值仿真研究

为快速有效地模拟三维波浪,从海洋学已有的统计观测结果出发,在应用Pierson-Moscowitz随机海浪频谱和SWOP建议的方向函数的基础上,建立了风浪的三维随机波面数学模型,该模型采用多个随机余弦波迭加来模拟的随机波浪曲面,余弦波的随机相位由MATLAB的Rand()函数产生,并分析了分频数和分角数对仿真结果的影响,给出了确定分频数和分角数的原则。最后利用MATLAB实现三维随机波浪仿真和显示。把仿真的最大波高与标准风浪的浪高参考值进行了对比,结果表明,这种方法能快速有效地模拟三维随机波浪。

机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算

机械自紧是依靠冲头同身管内径的过盈量使身管内壁产生塑性变形,提高承载能力,达到自紧的目的.准确建立冲头过盈量与塑性半径之间的关系,才能准确地预测自紧度.为此,利用合理的简化假设,通过对冲头进行弹性分析和对厚壁圆筒进行塑性分析,利用机械自紧在加载过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等这一边界条件,推导出了过盈量与塑性半径之间的计算公式,从该公式可直接由过盈量求出塑性半径,由塑性半径便可预测出机械自紧厚壁圆筒的自紧度.为了验证公式的正确性,对10种不同过盈量的机械自紧过程进行了数值模拟,理论计算与数值模拟的结果进行比较,发现理论计算结果与数值模拟的结果比较吻合.