新型可复用着陆缓冲装置设计与分析

针对目前着陆缓冲装置对着陆地形要求较高且不可复用的缺点,参照自然界中的昆虫着陆腿结构的组成,提出一种可复用的基于仿生结构的四腿式着陆器。支撑腿采取“刚性体控制大腿结构+圆弧结构小腿”的组成方式,并采用摩擦制动器作为缓冲吸能装置的设计方法,通过摩擦力做功,使着陆冲击载荷以热能的形式耗散,实现缓冲吸能。应用D-H参数法推导支撑腿的齐次矩阵变换,对该仿生腿式缓降结构进行支撑腿的正逆运动学分析,建立支撑腿的理论模型并进行动力学仿真。进行了整机多工况落震仿真分析并建立了支撑腿小腿的有限元模型,分析飞行器在支撑腿所受冲击力最大情况下的支撑腿小腿应力应变,结果表明可复用着陆器具有良好的着陆缓冲性能,可为我国后续深空探测任务提供一种可行方案。

自动步枪变射频发射技术研究

采用动力学仿真方法研究了自动步枪双循环变射频发射技术,射频的数值仿真结果和测试结果符合一致,证明了方案的可行性.建立了一种由摩擦环和缓冲簧组成的摩擦缓冲器的数学物理模型,对不同材料和对数所组成的摩擦缓冲器进行了数值仿真,仿真结果表明采用摩擦缓冲器可有效降低步枪的射击频率.

某自动炮变射速和新型摩擦阻尼缓冲器参数对后坐力的影响研究

为了分析变射速和不同摩擦阻尼缓冲器参数条件下炮身所受的后坐力大小,以某小口径自动炮为研究对象,提出了1种新型摩擦阻尼缓冲器。建立了该炮的刚柔耦合动力学模型,通过仿真对比了4种不同射速和3种不同摩擦阻尼缓冲器参数时的炮身运动规律。仿真结果表明,合理匹配自动火炮的射速和摩擦阻尼缓冲器参数,能使小口径自动炮的后坐力得到显著降低。

桥梁限位型减隔震支座试验及其参数敏感性分析

为了将限位功能集成于普通支座,简化设计和施工过程,提高经济性能,提出一种具有限位功能的新型减隔震支座。新支座通过外加支座底盆限制位移,通过高阻尼橡胶块缓冲限位冲击力、提供自复位刚度和一定的耗能功能;将地震易损部件模块化,方便震后修复。足尺模型拟静力试验和参数敏感性分析结果表明,其减隔震和限位功能符合预期。摩擦系数越大,墩梁相对位移和桥墩剪力越小;橡胶块的缓冲刚度越大,剪力越大但位移越小;橡胶块的缓冲刚度和支座滑动间隙取值需综合考虑位移和剪力的影响。

摩擦缓冲器设计研究

建立了一种由摩擦环和缓冲簧组成的摩擦缓冲器的数学物理模型。重点分析了该类摩擦缓冲器的缓冲特性,研究结果对提高自动武器的设计质量,尤其是对射击频率有特殊要求的自动武器提供有益参考。

高分子弹性元件与金属摩擦元件组合缓冲器的设计与静压试验仿真

介绍了一种高分子弹性体与金属摩擦元件新型组合缓冲器的设计原理,应用有限元法进行静压试验仿真研究,表明新型缓冲器在保留原高分子弹性元件缓冲器优点的同时,能有效提高缓冲器的能量吸收率,为新型缓冲器的研发提供了参考与借鉴。

一种基于摩擦吸能原理的气动灭火炮用缓冲系统

针对气动灭火炮的后坐缓冲问题,给出了一种新型摩擦吸能缓冲系统的解决方案,设计了摩擦吸能缓冲装置的结构.分别运用ADMAS和ANSYS软件进行了气动灭火炮动力学仿真分析和应力应变计算,并与传统弹簧缓冲方案的分析结果进行了对比.结果表明:采用摩擦吸能缓冲方案的气动灭火炮后坐缓冲特性明显优于采用弹簧复进机缓冲方案的传统气动灭火炮,摩擦吸能缓冲方案能够更有效地减小后坐力峰值和位移峰值,并能使气动灭火炮的后坐运动过程更为平稳.

缓冲型拉索减震支座脉冲地震下减震性能

为了解决脉冲型地震作用下桥梁结构地震响应较大的问题,通过拉索差异化布置、增设弹簧缓冲装置等方法对现有拉索减震支座进行改进,提出缓冲型拉索减震支座装置。本文阐述了缓冲型拉索减震支座的设计思想和工作原理,以实际工程为背景,应用SAP2000有限元分析软件建立连续梁桥模型,对比缓冲型拉索减震支座和拉索减震支座在脉冲型地震作用下抗震性能的异同,研究了缓冲型拉索减震支座设计参数对脉冲型地震作用下桥梁减隔震性能的影响规律。分析结果表明:缓冲型拉索减震支座在脉冲型地震作用下能够实现力和位移的合理调节,可以起到较好的减隔震效果。

基于虚拟样机的摩擦缓冲器工作性能的模拟

摩擦缓冲器广泛应用于自动武器大口径机枪中,用来吸收自动机后坐到位时的多余能量。在对某机枪系统进行虚拟样机建模及仿真过程中,需要模拟摩擦缓冲器的作用,以真实反映整个自动机的运动特性。通过对摩擦缓冲器的工作特性进行分析,提出了一种对其进行模拟的方法,给出了仿真过程中摩擦缓冲器的工作特性曲线。结果表明:在一个自动机工作循环中,摩擦缓冲器作用力在自动机后坐和复进两个阶段的方向、峰值和变化趋势是不同的;仿真所得的武器自动机的运动特性数据与靶场试验数据吻合的较好,证明了该虚拟样机模型建立的准确性。

缓冲型拉索减震支座拟静力试验及减震效果分析

为了能够更有效地解决桥梁在地震中的力与位移平衡的问题,结合拉索减震支座的构造特点,提出了缓冲型拉索减震支座的构想,介绍了其工作原理以及实现方式,对常规拉索减震支座及缓冲型拉索减震支座进行拟静力试验,并将试验结果进行对比研究.在试验结果的基础上提出了缓冲型拉索减震支座的数值模拟方法,并验证了所提方法的正确性.最后,针对一座实际的连续梁桥,选用3条近场脉冲型地震波,分析采用拉索减震支座以及缓冲型拉索减震支座下的支座减震效果.结果表明:相比于拉索减震支座,采用缓冲型拉索减震支座可以使结构的峰值支座位移、墩底最大弯度以及残余位移均有不同程度的降低,具有更好的限位能力和自复位能力.

摩擦式矿井提升防过卷缓冲装置的优越性分析

对各类矿井提升防过卷缓冲装置进行了分析对照,对3种摩擦式防过卷缓冲装置的缓冲力进行了计算分析,并对其结构特点、适用范围进行了分析论证。

冲击载荷下磁性层合梁的缓冲及衰减特性

利用在冲击载荷下磁性层合结构的层间发生滑移,进而引起刚度降低和摩擦耗能的特点,提出磁性层合缓冲及衰减的概念,研究在冲击载荷下磁性层合梁的缓冲和衰减性能。采用FEM方法分析了冲击载荷下磁性层合梁的冲击响应。通过与同样厚度的单层梁进行比较发现,在一定幅值范围的冲击载荷下,磁性层合梁不仅能使冲击响应最大峰值明显降低,而且能使冲击后的自由振动迅速衰减。

起落架缓冲器摩擦特性建模与分析

在起落架工作时,若缓冲器上下支承与活塞杆之间的摩擦力过大,会使缓冲器无法正常被压缩,导致缓冲器卡滞失效,故需要对起落架缓冲器摩擦副的摩擦特性进行系统的分析和研究。以某型无人机主起落架为例,分析了半轴支柱式起落架构型缓冲器的载荷传递,通过理论计算得出了缓冲支柱上下支承处的径向力,并对油气式缓冲器的摩擦结构进行剖析,基于经典库伦+粘性+静摩擦+Stribeck模型,建立了临界摩擦系数计算模型,并结合起落架地面载荷计算,分析了缓冲器在静态和准静态受载下的摩擦特性。

多层串联棱锥台楔形机构组合式缓冲器运动分析

为改善楔形机构与TPEE元件组合的组合式缓冲器的回弹性能,文章提出了一种新型的多层串联棱锥台楔形机构与TPEE元件组合的组合式缓冲器,介绍了多层串联棱锥台楔形机构TPEE组合式缓冲器的结构和工作原理,并根据经典力学的基本原理求解出新型组合式缓冲器各主要元件的力、位移、功和摩擦损耗量,得到了缓冲器的能量吸收率的计算方法和计算公式。通过算例,以TPEE元件缓冲器静压试验得到的力和位移关系曲线作为已知条件,计算出多层楔形机构串联成的楔形机构的TPEE组合式缓冲器主要元件的位移、力、功和摩擦损耗量,以及楔形机构、缓冲器的效率和能量吸收率,验证了文章提出的计算公式是正确的,为这种新型缓冲器的研制提供了参考。

摩擦阻尼变刚度弹簧缓冲装置动力建模及仿真

为进一步提升弹簧缓冲器缓冲效果,提出一种弹簧串联变刚度且带摩擦阻尼的新型缓冲器。建立摩擦阻尼变刚度弹簧缓冲器数学模型,推导摩擦阻尼变刚度结构振动的解析表达式,比较相同初始条件下变刚度结构与定刚度结构的缓冲效果,并进行全炮系统Adams动力学仿真,验证数值计算结果,且对不同摩擦阻尼下缓冲器的缓冲效果进行数值计算,计算分析摩擦阻尼对缓冲效果的影响。结果表明,在相同的缓冲位移下,变刚度结构对比于定刚度结构,后坐力减小7.64%,并且动力学仿真结果与数值计算结果误差仅在1%左右,验证了数值计算结果。此变刚度结构对于武器和其他动力装置的高效缓冲有一定的指导意义。

可复用小型月表着陆器设计优化及仿真分析

针对传统着陆器缓冲装置无法复用的不足,提出了一种可重复使用的小型着陆器,通过各关节上的摩擦制动装置吸收着陆冲击能量,由电机及扭簧组件实现再次起飞后着陆腿的姿态恢复,可满足多点飞跃探测的月表探测任务。完成了一维落震中单套着陆腿在竖直方向上的缓冲吸能动力学分析;基于径向基(RBF)代理模型,面向三种典型着陆工况,采用多目标协同优化方法,对单套着陆腿各关节制动扭矩进行了优化,优化后的缓冲吸能关节可有效降低着陆器在落震过程中的加速度峰值。最后进行了整机多工况落震仿真分析,结果表明,各着陆响应均满足设计要求,也可保证良好的着陆过程稳定性,可为中国后续开展星表单次任务多点位探测提供一种可行的解决方案。

多级滑动摩擦式列车挡车器设计与碰撞过程动态响应分析

为解决既有运用条件下滑动式挡车器难以满足多编组列车平稳止挡的工程难题,基于摩擦吸能原理提出一种二级滑动摩擦式挡车器,以满足不同车型的止挡吸能需求,降低列车的最大车钩力。依据二级滑动摩擦式挡车器的工作原理,该二级滑动摩擦式挡车器用两级摩擦副替代既有滑动式挡车器的一级摩擦副,通过挡车器上下部的相对滑动来缩短挡车器的滑动距离。以某型地铁列车为例,利用simpack软件建立列车撞击挡车器的仿真模型,用105号力元模拟车钩缓冲装置,对列车撞击挡车器模型进行数值仿真,得到列车撞击挡车器的动力学响应特性和挡车器参数对碰撞吸能特性的影响规律。研究结果表明:与采用既有的滑动式挡车器相比较,采用二级滑动摩擦式挡车器能够降低列车受到的最大车钩力,缩短挡车器的滑动距离,满足多编组列车的挡车需求;二级滑动摩擦式挡车器中两级摩擦副摩擦力和挡车器质量是影响列车最大车钩力和挡车器滑动距离的重要因素,其中挡车器上部质量是影响列车最大车钩力的最重要因素,第2级摩擦副摩擦力是影响挡车器滑动距离的最重要因素,通过合理调节两级摩擦副的摩擦力及挡车器上部和下部的质量能更好的发挥二级挡车器的功效。

关于降低ST型缓冲器阻抗力的研究

通过构建ST型缓冲器力学结构模型,在对ST型缓冲器进行理论分析的基础上,提出了从缓冲器结构到工艺的综合改进建议,并得到了试验验证,解决了ST型缓冲器阻抗力超限问题.

斜巷防跑车挡车栏蓄能装置的设计

介绍了一种新型的挡车栏缓冲蓄能装置。该缓冲器通过摩擦将矿车的动能转化为热能实现矿车的减速。缓冲器结构紧凑,能够实现较长的减速距离且减速平稳,能够较好地防止矿车脱轨事故的发生。

BS型多盘式摩擦缓冲装置在立井提升中的应用

为确保安全 ,荫营煤矿在 2号副立井提升装置中安设了BS型多盘式摩擦缓冲装置 ,介绍了该装置的工作原理 ,以及如何进行合理的安装、调试、使用。