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。