某火炮炮弹链装弹过程数值模拟

为解决某口径火炮现有弹链装弹装置自动化程度低、结构尺寸大的问题,提出了一种压入式的弹链装弹方案。为了验证结构设计的合理性,采用理论计算方法对装弹力进行了计算,在此基础上,使用多刚体动力学仿真软件建立了弹链装弹装置的刚柔耦合模型,对弹链装弹全过程进行了仿真分析,得到了水平和竖直装弹力分别为750 N和110 N,与理论计算相近。对限位板与炮弹间隙对装弹过程的影响,以及不同装弹速度下的炮弹和弹链运动特性进行了分析,最终选定限位板与炮弹之间的间隙选定为1 mm,拨弹轮组件转速为90 r/min。通过理论计算和仿真的结果,开展了样机的试制工作,实践结果表明,提出的方案能满足弹链装弹自动化的要求,装置质量为7 kg,工作状态的尺寸为410 mm×450 mm×600 mm,结构尺寸较小,各机构运动灵活,总体上满足指标要求。

基于有限元分析的某发射装置输弹链形变规律研究

某型发射装置中的输弹链会因筒弹的重力和下放时的冲击等因素发生变形,影响输弹定位精度。输弹链的各链节、链节中的各个零件形状各不相同,为验证滚子链在受拉力作用时的变形规律,本文利用Hertz弹性接触理论建立了链节各零件的接触模型,在此模型基础上利用有限元分析对单个输弹链链节在不同拉力下的变形情况进行了仿真分析,并通过回归计算得到了单个链节在不同拉力下的变形规律。为研究多链节串联时单链节变形量与链节数的关系,进一步通过仿真获得了不同链节数的滚子链在受拉时的变形量,最后通过回归分析得到了多链节串联时单链节的等效刚度系数,为计算输弹链受拉力、冲击时的变形情况提供了依据。

小口径火炮引信弹链电磁感应装定仿真分析

小口径火炮在防空反导近程防御中得到了广泛的应用,要求其在很短的反应时间内,必须实时地通过火控系统及弹药引信的快速信息交联技术实现引信的快速自动感应装定。炮口感应装定和弹链感应装定是目前国内外常用的方式,其中后者更适用于转管火炮,由于装定磁场不规则,理论研究非常重要。初级线圈缠绕在弹链发送器上,次级线圈在引信中,构成电磁耦合回路;采用电磁感应方式将火控信息及时地传递给引信;引信电路经过解码分析得到装定信息,从而实现对弹丸的精确控制。利用ANSYS建立弹链电磁感应装定分析模型,讨论架体材料和输入频率对耦合回路输出的影响,完成了准动态感应装定过程分析,对工程化设计具有指导意义。

含非线性接触碰撞的大口径舰炮弹链柔性铰多体模型

针对某型大口径舰炮在供弹过程中因炮弹晃动过大引起的扬弹机卡弹问题,建立了含非线性接触碰撞、摩擦的弹链柔性铰多体动力学模型,采用递推的方法得到弹链的运动学和动力学方程,给出了柔性铰刚度系数、接触刚度系数分别按材料和接触表面特征计算的方法.在不同材料的弹筒以及不同片弹簧刚度系数下的计算结果表明,钢制弹筒比铝制弹筒能更好地限制炮弹晃动,增大片弹簧刚度系数可以减小炮弹晃动,但增加到某一数值后作用并不明显.研究为减小炮弹的晃动、提高某型大口径舰炮链式供弹平台供弹可靠性和安全性提供了理论依据.

开式弹链脱弹过程建模与分析

为精确分析开式弹链的脱弹过程,以接触理论的基本公式为出发点,推导了弹链脱弹过程的有限元计算公式,从而为开式弹链脱弹过程的求解提供了一种新的方法。利用该方法,结合相应的有限元模型,计算了某型通用机枪弹链的脱弹过程,与试验结果相比,相对误差仅5.4%,说明该方法能够真实的反映开式弹链脱弹过程中弹链以及弹体的受力。与阶梯形圆弧薄曲杆方法相比,该方法减少了对实际问题的简化,能够得到更精确的结论。该方法可以为弹链式武器弹链以及受弹机构的结构优化提供参考;同时,对于求解过盈配合的应力问题同样具有指导意义。

基于柔性铰的弹链系统建模及仿真分析

通过分析弹链系统的拓扑结构,综合考虑相邻两链节铰接处的线位移和角位移,提出一种基于柔性铰的弹链多体模型.在ADAMS环境下,使用宏命令功能完成虚拟样机中链节、柔性铰和接触碰撞的自动化建模;合理设置弹链系统的仿真参数,完成弹链的动力学仿真.结合实际对得到的相关曲线做简要分析,得出相应的仿真结论,验证了基于柔性铰弹链模型的合理性与正确性,可以对弹链在运动过程中的振动和冲击问题进行很好的预测和分析.

转管机枪弹链拨弹阻力的研究

为了获得某转管机枪在持续射击过程中拨弹阻力的变化规律,了解影响拨弹阻力的主要因素,降低弹链运动时拨弹力的大小,该文建立了持续高速供弹的弹链动力学模型,对弹链的运动进行了数值模拟。通过研究不同弹链长度与拨弹速度时拨弹阻力的变化情况,得出用波动理论得到拨弹阻力计算公式不能直接应用于描述持续供弹时拨弹阻力的变化规律,而弹链长度及拨弹速度突变量是影响拨弹阻力的主要因素,提出了减小转管机枪拨弹阻力的措施。研究结果为后续转管机枪供弹机构的改进提供了指导。

弹链的某些参数对转管武器射速的影响

在对内能源转管武器运动学和动力学分析的基础上,进一步分析了某些弹链参数对射速的影响,分析结果对转管武器的设计有一定的参考意义。

弹链设计参数协调分析法研究

本文以自动机、炮弹和弹链整个系统为研究对象 ,提出了弹链设计参数协调分析法基本理论和基本方程 。

弹链系统间隙铰多体动力学模型仿真与试验

传统的弹链系统力学模型,常常简化为平面内的运动,此模型对于分析弹链系统的横向运动、窜弹等问题有局限性。研究具有螺旋导引的弹链系统纵向和横向运动规律;建立含间隙铰碰撞的多体动力学模型;用等效弹簧阻尼模型对弹链系统的碰撞和接触进行模拟;对上述模型进行仿真和试验,结果表明:该力学模型能够较真实反映系统的运动规律,能对弹链系统的运动进行很好的预测和分析。

弹链供弹阻力研究

应用多刚体动力学分析的方法，首次建立了每个链节具有４个自由度的弹链系统多刚体动力学模型及相应的数学模型，并对弹链运动系统和自动机运动系统作耦合数值模拟，真实地描述了弹链的运动规律和弹链阻力的变化规律，在此基础上，对影响弹链阻力的诸多因素进行了分析，并在保证自动机射速稳定的条件下对主要参数进行调整和匹配，使弹链阻力对自动机运动循环的影响减到最小。

某开式弹链脱弹过程仿真分析及试验研究

针对某金属开式弹链在脱弹过程中弹链大变形问题,利用刚柔耦合的方法,建立了供输弹机构在空载、带载拨弹和弹链脱弹等工作过程中的动力学模型,获得了不同射频下压弹齿速度的变化规律。并对弹链脱弹过程进行有限元瞬态分析,得到了弹链的变形量和应力值变化规律。再与实验所得结果对比分析,得出该弹链在脱弹过程中存在较大的应力,并能承受住该弹性变形。该研究结果为今后金属开式弹链的结构优化设计提供了重要参考依据。

14.5mm机枪弹链装弹-脱弹过程数值仿真及实验验证

为了研究14.5mm机枪弹链在装弹和脱弹过程中应力以及弹塑性变形规律,建立了弹链前后抱弹部以及枪弹的非线性有限元模型,弹链应用弹塑性材料模型,枪弹采用刚性材料模型,在二者之间施加面面非线性接触,在LS-DYNA环境下进行了显式有限元仿真并进行了实验验证。仿真结果表明,14.5mm机枪弹链前后开口部单侧产生了0.5～1mm的塑性变形,该结果和模拟实弹射击的实验测量结果0.56mm一致。弹链装弹脱弹过程的研究对弹链的力学性能预测以及弹链使用次数的估计具有重要的作用。

弹链的间隙动力学特性研究

研究了含有间隙的弹链动力学问题 ,建立了含有分段线性刚度的多刚体动力学模型。对 2节链节的振动及其运动进行分析。结果表明 ,两自由度链节运动中 ,自由振动模态固有频率低于 188Hz时 ,对系统的刚性模态运动影响较大。所以 ,在弹链的设计中 ,应保证有足够的刚度 ;在不计阻尼时 ,间隙不产生极限环 ;在计入粘性阻尼时 ,弹链运动呈阻尼衰减运动 ,但由于弹链不断受初始条件即拨弹板的扰动 ,过渡过程仍对弹链的刚性运动起重要作用。

航炮弹链中的碰撞动力学

该文利用刚体动力学理论和经典碰撞理论，研究了发生在航炮弹链系统中的两类碰撞问题，即外碰和内碰。通过引进“虚拟弹体”的概念，把多点碰撞中的两类问题合而为一，并利用碰撞关联矩阵，将碰撞动力学方程解耦，导出了用于计算冲量、冲量矩、弹体的角速度和线速度增量的公式。该文采用的方法，可以适用于一切多刚体系统的碰撞动力学中，具有理论价值。

某弹链力学性能计算

根据某弹链的几何结构和弹链在供弹过程中的受力状态,建立了数学模型,计算了某弹链的纵向脱弹力、横向脱弹力及刚度,并对计算结果进行了分析,确定了弹链各参数范围,明确了弹链的使用寿命,为弹链的设计、制造、检测和使用提供了理论依据。

航炮弹链中的干涉问题研究

该文首先给出了航炮弹链系统的一个物理模型，然后根据这个模型，详细讨论了发生在航炮弹链系统中的干涉问题，求出了碰撞点的位置、碰撞点的法方向和碰撞体在碰撞前的运动参数。该文的工作为航炮弹链撞击动力学的求解打下了结实的基础。

可散式弹链拉断力变化规律研究

目的 确保弹箱内的弹链(抱弹状态)在库房存放一段时间后依然稳定供弹,描述可散式弹链拉断力在不同温度环境下的变化规律。方法 应用环境作用动力学理论,建立可散式弹链的拉断力变化微分方程,求解可散式弹链的拉断力变化微分方程,得到可散式弹链拉断力变化规律的微分方程通解,再通过高温加速试验数据,求得可散式弹链拉断力变化规律的微分方程通解系数,建立可散式弹链拉断力变化规律模型。选择具体的XX可散式弹链,通过实验室70、90、110、130、150℃的加速试验,获取高温加速试验数据。采用粒子群全局优化算法,由高温加速试验数据求得可散式弹链拉断力变化规律通解中的系数,得到XX可散式弹链拉断力变化规律模型。结果 通过海南、江津库内的短期实测数据,与XX可散式弹链拉断力变化规律模型计算结果进行对比,最大误差小于5%。结论 验证了可散式弹链拉断力变化规律模型的有效性。

某开式弹链脱弹力计算分析

根据某开式弹链在脱弹过程中的受力状态,建立了理论计算的数学模型并计算了弹链的理论脱弹力;采用虚拟样机技术建立动力学仿真模型,得到了脱弹力的仿真计算结果;通过试验获取弹链的实际脱弹力,对比分析了理论计算和仿真计算的差异性,结果表明理论计算更加接近实际情况。该脱弹力的计算和分析方法可为同类开式弹链的研究提供借鉴,为开式弹链的设计、制造、检验和使用提供了一定的参考依据。

基于ABAQUS开式弹链脱弹阻力研究分析

以某速射武器开式弹链为研究对象,在UG中建立弹链的精确尺寸模型,并运用ABAQUS分析弹链的抱弹力及脱弹阻力,从而模拟抱弹力存在时弹链的应力云图和脱弹阻力的数值及变化规律。在仿真分析过程中重点研究了摩擦阻力对抱弹阻力的影响,并将结果与未考虑摩擦时的数值计算进行对比,得出在考虑摩擦阻力的情况下,脱弹阻力数值高出11.7%这一结论。仿真计算不但得到了脱弹阻力的时间历程曲线,而且还得出脱弹阻力最大值发生位置并不在抱弹部开口位移最大处这一结论。分析结果对弹链的结构设计具有一定的参考价值。