考虑限位器动态特性的摆弹臂碰撞动力学分析

为研究火炮射击过程中摆弹臂撞击限位器的振动特性,首先建立了考虑限位器惯性的梁杆碰撞动力学模型,根据Duhamel积分原理和接触条件,给出接触力级数形式的解析解;然后,针对限位器的弹簧阻尼模型和弹性杆模型,对不同扰动加速度下的摆弹臂振动位移响应进行了数值仿真,进一步分析了限位器安装位置和接触刚度对摆弹臂振动特性的影响。研究结果表明:扰动条件下,摆弹臂的振动位移幅值增大,变化规律更趋复杂,梁杆碰撞模型可以反映限位器动态特性对摆弹臂动力学响应的影响;为了控制摆弹臂振动位移幅值,应该减小限位器与摆弹臂负载端的距离,并且设计合理的接触刚度和初始间隔。该研究结果可为摆弹臂和限位器的优化和设计工作提供一定的理论依据。

中腹摆弹机构刚-柔耦合建模及摆弹误差分析

为改变传统大口径舰炮旁侧路的复杂供弹模式,提出了一种应用中心单线摆弹机理的中腹供弹方式。应用惯量等效法,对假设为刚体的中腹摆弹机构进行分析,获得了摆弹的初始动力学参量。基于一次近似理论,应用一致质量有限元离散化方法,将中腹摆弹臂划分为若干单元。采用弧坐标分量和笛卡尔坐标分量共同描述柔性摆弹臂的变形场及运动关系。应用Hamilton原理建立中腹摆弹机构的刚-柔耦合动力学方程。仿真结果显示:在高射速、大摆角的情况下,中腹摆弹机构存在较大的摆弹误差;在中腹供弹系统的研究中,应考虑摆弹臂的柔性变形对摆弹精度的影响。