冲击拦阻力计算及车架结构的瞬态分析

针对采用撞击试验法来测试钢索拦阻系统的可靠性问题,这里首次基于能量法建立了轨道车拦阻动力学模型。对不同指标及不同运行速度下冲击拦阻力的变化规律进行了分析,并给出了用于描述轨道车冲击拦阻力的具体表达式。在此基础上,对不同工况下的车架进行瞬态响应分析。结果表明:在撞击初期,冲击拦阻力Fx增长迅速,当轨道车位移一定距离后,Fx增长缓慢或保持不变,直到轨道车被安全拦停;车架的前心盘以及中梁与撞击梁交界处是应力集中的区域,容易出现破坏;车架在相同撞击初速度下,使拦停距离最短的车架形变量比使最大钢索拉力值为最小的车架形变量明显要大。

基于压缩空气发射毁伤源拦阻无人机的方法

针对压缩空气作为清洁可控的发射介质具有诸多优势,构建一种采用压缩空气为发射动力源的多管发射系统,简述其设计方法。该系统可用于城市环境下重点目标、场所的“黑飞”无人机硬毁伤拦阻;通过仿真计算确定使用压缩空气作为发射介质发射系统的系统压力、体积、毁伤源未来点存速等基本参数,并在此基础上仿真计算该发射系统拦阻民用级旋翼无人机的命中概率。结果表明,该系统对构建拦阻旋翼无人机的无火药发射系统具有借鉴意义。

大型船闸主动式安全拦阻方案研究

针对现有防撞拦阻系统与船舶大型化发展不相适应的问题,进行主动式安全拦阻方案的相关研究。通过机械臂自主套缆,阻拦索上的拉力通过刹车带、导带轮传递至摩擦吸能单元,由摩擦吸能单元上的摩擦制动器在制动距离内逐渐吸收船队的动能等系列方法,保障船队过闸期间安全停靠,消除船舶失速、超速撞击船闸人字门的安全风险。同时通过数值模拟仿真验证拦阻方案的可行性和有效性。结果表明:该方案可满足8 750 t(空载)~3万t(满载)载质量排水量范围的成组过闸船队,0.5 m/s进闸航行速度,在20 m制动距离内减速制动,安全停船,有效保证船闸人字门和成组过闸船队安全。

跨海长桥非通航孔防船撞拦阻设施系泊系统水动力分析及优化设计

以港珠澳大桥非通航孔桥防船撞工程为背景,建立全尺寸自适应恒阻力船舶拦阻设施多浮体系泊系统的水动力计算模型,利用AQWA水动力计算软件,开展风浪流耦合作用下多浮体系泊系统的动力学响应计算,重点讨论系泊锚链自重、布设角度、锚链长度等因素的影响规律。计算结果表明:在锚链布设角度和锚链长度恒定条件下,随着锚链的自重增大锚链所受最大张力以及系统的动态响应均呈非线性减小,链径为78 mm的锚链可兼顾安全性与经济性要求;锚链的不同布设角度对多浮体系泊系统的动力响应影响明显,经综合对比分析,得到最优锚链的铺设角度为α=40°、β=40°;在10 m水深的条件下,系泊系统的动态响应随着锚链长度增大而增大,而锚链受力则随着锚链长度的增加而减小,优化比选后,确定最优的锚链长度为36 m。研究成果能够为浅水水域海洋工程结构物的系泊系统优化设计提供参考。

高高原机场拦阻床特性材料耐久性研究

为探究高高原环境对拦阻床特性材料耐久性的劣化作用,基于高高原机场环境特征及现有研究剖析冻融循环和干湿交替对特性材料拦阻性能的损伤机理。研究表明长期暴露于高高原环境下的特性材料退化严重,更易丧失拦阻功能。对此文中提出了相应的耐久性改善措施及未来研究方向,以保障机场拦阻床安全性。

舰载机着舰拦阻力学建模与仿真

关于舰载机着舰拦阻优化控制问题,针对舰载机着舰冲击过大带来的诸多安全性问题,在综合考虑了舰载机过载,拦阻索拉力峰值,拦停距离等指标对拦阻索拦阻力力学模型限制基础上,提出建立舰载机对中拦阻系统着舰拦阻力学模型,并对拦阻模型变化规律表达式中阻拦参数的求解方法给予说明,仿真结果表明所建模型能够使拦阻索拦阻力变化均匀,避免了传统模型出现的拦阻峰值过高等缺点,同时满足舰载机定长着舰阻拦技术指标的要求。

拦阻索钢丝绳力学性能仿真分析

拦阻索是拦阻系统中的关键部件,为便于拦阻索选型,研究了6V×24S+FC三角股钢丝绳和与之绳径相同的圆股钢丝绳的力学性能。通过参数化建模,建立了两种右同向捻的钢丝绳的三维模型,利用ABAQUS软件建立了两种钢丝绳的有限元模型,并基于有限元方法对两种钢丝绳的拉伸和扭转性能进行了对比分析,结果表明,三角股钢丝绳更适合作为拦阻索,为拦阻索的选型提供了依据。

飞机对中和偏心拦阻钩索动力学分析

研究装有尾钩飞机对中或偏心拦阻着陆后,计及弯折波在索中的传播情况下拦阻索的动力响应。计算作用在拦阻钩上的冲击载荷和飞机的减速过程。文中以美国BAK-13和E-28拦阻机为例进行计算分析,并用BAK-13拦阻机和各种机型,比较模拟计算和实测值的拦阻最大钩载。结果表明,文中建立的模型和分析结果具有良好的精度,可为飞机—拦阻机相容性及舰载机的拦阻提供参考。

飞机拦阻着陆动力学分析与仿真

飞机拦阻着陆挂索后的受力状态是属飞机最复杂的受力状态形式,为研究着陆安全性,必须建立相应的动力学模型以评估飞机和拦阻机之间的相容性,从而确保飞机短距离拦阻制动的安全性,通过对拦阻钩冲击拦阻索形成的应力波进行了针对性研究,提出了飞机对中正撞击的拦阻着陆动力学分析方法,并以MATLAB为平台进行了计算机仿真,与ADA119551的实验数据相比较具有良好的精度,可为飞机拦阻着陆和舰载机着舰以及拦阻钩、航母设计提供有益的参考。

飞机拦阻系统的最优拦阻力设计

针对在飞机拦阻过程中飞机过载、拦停距离以及带拉力不能超过各自的指标要求这一多指标限定问题,提出了不同性能指标下最优拦阻力变化规律的确定方法,并通过仿真计算,给出了各种具体指标下最优拦阻力的求解样例。该项研究为整个飞机拦阻过程中较低且均匀变化的拦阻力设计提供了参考。

飞机偏心拦阻过程动力学分析与仿真

针对飞机拦阻时,由于拦阻钩两侧拦阻索的非对称性及甲板两端滑轮的限制,常规波动力学方法求解的结果与实测值不符合。为解决上述问题,以更准确描述拦阻时的拦阻索的应力应变状态,在拦阻边界条件下,对横波传播路径进行了合理假设,确定了横波的传播路径及弯折角求解模型,并考虑了其它工程研究中未涉及的纵波反射问题,进而建立了基于应力波的偏心拦阻动力学精确模型,并在MATLAB平台进行了计算机仿真。仿真结果表明与实测符合,为飞机拦阻以及拦阻钩、航母设计提供有益的参考。

MK7-3型拦阻装置缓冲系统动力学分析

分析了MK7-3型拦阻装置的工作原理,采用牛顿定律建立了滑轮缓冲装置和钢索末端缓冲装置的动力学模型。研究发现,滑轮缓冲装置可以有效地减小阻拦初期发生的钢索张力峰值;钢索末端缓冲系统可以减小动滑轮组和定滑轮组之间钢索的松弛,从而防止拦阻装置在阻拦过程中钢索出现颤动。

高炮拦阻射击毁歼概率仿真研究的一种方法

建立了高炮拦阻射击毁歼概率的仿真统计模型,并以某型高炮为例对3种目标拦阻射击进行了仿真统计和分析,其结论对指导高炮战法研究和武器论证有意义。

MK7-3拦阻器刚柔耦合动力学建模与分析

结合MK7-3拦阻系统结构特点和工作原理,建立了完整包含拦阻液压缓冲器、滑轮组系统和拦阻索在内的刚柔耦合拦阻系统动力学仿真分析模型。模型采用三维索单元模型模拟拦阻索在高速冲击作用下的弯折波现象,采用非线性弹簧阻尼单元模拟液压缓冲器的输出载荷,采用刚性体模拟动滑轮和定滑轮。数值仿真分析结果表明,本文建立的拦阻系统动力学模型能够很好的描述拦阻索在拦阻初始阶段产生的弯折波,舰载机着舰滑跑数据的计算结果与实验结果吻合。

曲柄滑块拦阻器设计与动力学仿真

介绍了一种新型液压缓冲拦阻器原理,制造工艺与活塞发动机一样,拦阻距离不受限。按照流体力学理论建立了拦阻力、空气阻力、飞机升力数学模型,利用SIMPACK软件建立了统一的动力学模型;根据国内文献对MK7-3型拦阻器性能的研究成果,对比分析了舰载机以不同质量、速度着舰的拦阻动力学过程。仿真结果表明:所设计的曲柄滑块拦阻器动力学性能良好,既能进行定长拦阻也能自由拦阻。

计及弯折波的舰载飞机偏心拦阻动力学分析

为分析偏心度对舰载飞机拦阻过程的安全特性的影响,以某舰载飞机为研究对象,建立了拦阻系统动力学模型,研究舰载飞机在偏心状态下的拦阻动力学特性。基于离散的弯折波模型,进行了计及弯折波的对中拦阻动力学仿真,仿真结果与相关标准的试验数据进行了对比,变化规律基本一致。在此基础上进行了偏心拦阻动力学仿真,并研究了偏心度对于弯折波的影响,结果表明:因偏心拦阻,两侧拦阻索初始长度和拉伸速度不同,导致弯折波产生的载荷波动产生差异。当偏心度超过20%时,一侧拦阻索拉力不再呈现波动增大趋势,超过24%时,拦阻索拉力会出现负载和接近破断拉力。随着偏心度的增加,偏心侧的拦阻索承受更多的拦阻冲击载荷,偏心度过大会对拦阻系统的安全特性产生不利影响。

飞机拦阻系统拦阻性能仿真研究

针对设计的飞机拦阻系统 ,在对其液压系统及拦阻期间运动学、静力学、动力学分析的基础上 ,建立起飞机拦阻系统的数学模型 ,并以MATLAB为仿真软件 ,用仿真方法对拦阻期间的受控参数如飞机过载、拦阻钢缆的拉力、拦停距离等的变化规律进行了分析研究 ,确切模拟了飞机拦阻系统的工作过程 ,对飞机拦阻系统的拦阻性能作了全面的定量分析 ,对改进和改善我国大多数机场的应急着陆设施有着重要意义。

偏心拦阻过程最优拦阻索运动速度的设计

综合考虑空气动力、发动机推力以及摩擦力等因素对舰载机拦阻过程的影响,以拦阻索释放速度作为拦阻过程的控制输入,建立计及拦阻索质量的舰载机偏心拦阻过程的系统状态方程。针对存在边值及过载约束的轨迹优化问题,采用高斯伪谱方法求解理想轨迹,基于GPOPS对飞机存在着舰质量、着舰速度偏差进行算例仿真。仿真结果表明:计及拦阻索质量可以更真实地反映拦阻索输出载荷的变化过程;利用高斯伪谱法可以获得偏心拦阻系统理想的最优轨迹。

飞机着舰偏心偏航拦阻动力学分析

以某型航母液压拦阻系统为基础,阐述舰载机着舰拦阻过程。通过在拦阻索平面内对拦阻索受力状况的分析,得出舰载机着舰拦阻位移与拦阻索伸长量之间的关系,进而分别得到左右拦阻索的拉力,推导出偏心偏航拦阻力模型。根据得到的拦阻力,建立舰载机偏心偏航着舰拦阻动力学模型,并进行算例分析。研究结果表明:与对中拦阻相比,偏心偏航拦阻增大了舰载机拦阻距离和拦停时间,减小了拦阻力的峰值,同时由于航母甲板宽度的限制,偏航应尤为注意。

飞机拦阻器的液压系统与性能仿真

主要介绍了所设计飞机拦阻器的液压系统的工作原理 ,该系统可使拦阻器在不需要外部动力的情况下 ,把飞机本身具有的能量转化成使飞机制动所需的能量·在所设计的液压系统中 ,通过使用特殊结构的元件 ,使一个纯机液系统具有一定的自我调节功能 ,可以用来拦阻具有较大质量、较大速度的飞机 ,也可以拦阻较小质量。