基于Simulik的火炮反后坐装置反面问题计算

火炮反后坐装置反面问题计算是火炮设计的重要环节,Simulink是基于Matlab软件的图形化建模仿真工具,为尝试Simulink用于火炮反后坐装置反面问题的可行性,在分析该问题计算模型基础上,搭建了某型火炮相应的Simulink模型框图,通过仿真得到了理想的计算结果,说明了Simulink用于火炮反后坐装置反面问题计算的有效性。同时,比较了Simulink建模和m文件建模的优缺点,指出Simulink在模型直观性、仿真参数选择和变量观测上具有很大的便利性。最后给出了Simulink建模的若干建议。

一种流口可控软后坐火炮反后坐装置设计与仿真

火炮的软后坐发射是减小火炮发射后坐力的重要技术途径。现有软后坐技术多采用的前冲定位击发方式,由于不同弹种的膛压不同,在发射过程中反后坐装置产生的液压阻力相差较大,造成改变弹种后不能正常超卡。为提高软后坐火炮的射击性能,应对软后坐火炮弹种适应性差的问题,提出一种带有伺服控制机构的可调流口软后坐反后坐装置,通过发射前馈控制实现对液压阻力的有效调节。并基于常规反后坐装置的软后坐发射试验数据,采用粒子群算法对其结构参数进行区间参数辨识,结合辨识与流体仿真结果对提出的反后坐装置的发射过程进行仿真分析。仿真结果显示:该反后坐装置在不同弹种条件下,使软后坐火炮发射时均能正常超卡且发射过程平稳,并将后坐阻力控制在400 kN以内,能够满足软后坐设计要求。可以看出该新型反后坐装置对各类不同弹种下的软后坐发射工况的良好适应性,具有很大的实用价值,对软后坐火炮的设计应用提供一定的参考。

基于高斯模型和RMSD-DS的火炮反后坐装置故障诊断方法

针对变工况作战环境下火炮反后坐装置状态信号的模糊性和高冲突性等特点所导致的故障诊断可信性不高的问题,提出一种基于高斯模型和均方根偏移(RMSD)-Dempster-Shafer(DS)故障诊断方法,实现信号的模糊化定量表征以及高度冲突证据融合的高可信性诊断。采用高斯模型求解火炮反后坐装置的多个故障特性信号所对应证据的基本概率分配,实现对信号模糊性的定量表征处理;通过构造RMSD-DS冲突系数求解证据间相似度,依据相似度定义各证据重要度,实现每个证据在融合过程中重要程度的定量描述;提出依靠证据重要度的权重求解及证据融合方法,实现高度冲突证据的可靠融合。仿真试验数据应用表明,所提方法相较于其他代表性方法具有更高的准确性和鲁棒性。

基于MATLAB的火炮反后座装置反面问题计算

针对火炮反后坐装置反面问题求解通常采用二次近似法或某一定步长算法计算精度不高、效率低的事实,将MATLAB6.1中最新的常微分方程求解算法应用于这一问题的求解。针对某种火炮的计算结果证明了该种做法的有效性。另外,通过编制S-函数,实现了对这一问题的SIMULINK建模,从而可以更方便地就不同算法、不同求解参数作以比较。

火炮反后坐装置动力学耦合分析与优化

考虑火炮后坐过程中后坐部分与火炮其他部分的动力学耦合效应,推导出在反后坐装置作用下,火炮后坐运动基本方程组,建立了火炮反后坐装置动力学耦合模型。基于拉格朗日插值和四阶龙格-库塔法进行了数值求解。计算结果表明:由于火炮耦合运动的存在,后坐阻力规律与设计时后坐阻力规律相差较大,最大后坐阻力小于设计时最大后坐阻力。基于动力学耦合模型和优化设计方法,以后坐过程中的最大后坐阻力最小为优化目标,节制杆各圆锥段直径为设计变量,火炮最大后坐长为约束条件,建立了后坐阻力优化模型。优化算法采用遗传算法。优化结果表明:火炮后坐过程中后坐阻力曲线更加平缓,最大后坐阻力小于优化前的计算结果。

基于虚拟样机技术的火炮反后坐装置设计评价研究

反后坐装置是火炮系统的核心部件,其工作性能的优劣直接影响着整个火炮的性能。首先介绍了火炮反后坐装置设计评价的必要性,建立了反映反后坐装置工作状况的火炮虚拟样机。提出了表征反后坐装置工作性能的三个指标,基于虚拟样机仿真研究设计参数对反后坐装置性能指标的影响规律,从而将对反后坐装置设计的评价转化为对其性能的评估,实现了火炮反后坐装置设计评价的定量化,评价实例说明了利用虚拟样机评价反后坐装置设计的优越性。最后,展望了虚拟样机在武器装备工程研究领域应用的前景和下一步工作的重点。

火炮反后坐试验装置设计与仿真研究

为设计火炮反后坐试验装置,分析了反后坐装置的结构和动作原理,并进行了力学计算。在此基础上,确定了反后坐试验装置设计方案。为了选取合理的冲击参数以保证反后坐试验装置的准确度,基于MSC.ADAMS软件建立了虚拟模拟试验装置,以冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼系数作为试验因素,进行了计算机仿真和验证。仿真结果表明,该试验装置可以满足火炮反后坐实际试验要求,为火炮反后坐装置的可靠性研究提供了科学有效的方法。

坦克火炮反后坐装置在线检测方法研究

针对坦克执行实弹射击任务前需要检验评估武器系统健康状态的要求,提出了一种基于人工后坐和虚拟仪器技术对火炮反后坐装置技术状况进行在线检测的方法。通过分析影响火炮反后坐装置性能的主要因素,确定反映反后坐装置功能状况的技术参数,并通过PXI组成的采集系统,对坦克火炮检测数据结果进行处理和分析,确定反后坐装置的技术状态。试验结果验证了该方法的可行性和有效性。

基于BP神经网络的火炮反后坐装置故障诊断

火炮反后坐装置的故障诊断,采用3层BP神经网络。通过基于标准梯度下降或基于标准数值优化的改进算法,同时考虑算法本身性能,及问题复杂度、样本集大小、网络规模、网络误差目标和所要解决的问题类型。并以解析算法的部分计算结果作为神经网络学习样本集,由相关方程式算出样本库内的故障现象及与故障原因相对应的训练样本,完成故障诊断。

基于虚拟样机的火炮反后坐装置性能仿真和定量化评估研究

首先分析了反后坐装置对火炮系统的重要性,阐述了对火炮反后坐装置性能定量化评估的必要性和意义。分析了影响火炮反后坐装置性能的主要因素,提出了表征反后坐装置工作性能的三个指标和基本工作准则,从而将反后坐装置性能的评估分解为对三个子性能的评估。基于虚拟样机仿真研究了反后坐装置故障因素参数对三个指标的影响规律,提出了火炮工作状态参数的概念。通过定义评估函数建立了反后坐装置性能综合评估模型,实现了火炮反后坐装置性能评估的定量化,仿真实例说明了虚拟样机技术的优越性和对火炮反后坐装置工作性能评估的可行性。最后,展望了虚拟样机在装备工程领域研究应用的前景。

火炮反后坐装置故障机理研究

反后坐装置是火炮的"心脏",性能好坏直接关系到其战斗力的发挥.节制环磨损及复进机漏液是反后坐装置最常见的故障.分析了节制环磨损和复进机漏液的故障机理,给出了磨损量以及漏液量计算模型.在此基础上,结合火炮后坐、复进反面问题计算程序,模拟计算火炮在节制环磨损和复进机漏液情况下的运动诸元.进而预测在其它射击条件正常情况下,火炮平均无故障射弹发数.

火炮反后坐装置模糊相似性分析

在相似系统理论的基础上，识别了火炮反后坐装置要素，确定了相似元数值的大小，计算了反后坐装置系统相似度。结果表明：相似系统理论在火炮中的应用是一个值得注意的新领域。

《火炮反后坐装置设计》课程教学探索

《火炮反后坐装置设计》是火炮及自动武器专业的一门主要专业课 ;它不仅研究制退机和复进机的结构设计 ,而且研究其工作参数与全炮受力的关系 ,旨在解决火炮及自动武器威力与机动性的矛盾。研究了该课程的教学内容改革和多媒体教学问题 ,阐述了该课程教学内容应体现本领域的新原理、新结构、新技术 ,应与相关学科和技术的发展相适应 。

火炮反后坐装置结构参数化设计研究

本文以火炮反后坐装置的结构模型为研究对象,以模型的装配方程和装配约束集为基础,成功构建了火炮反后坐装置的结构设计框架和参数化火炮反后坐装置的结构模型,并完整地实现了火炮反后坐装置结构设计的参数化,将这种快捷的计算机辅助设计方法引入火炮反后坐装置的结构设计和优化设计中。

反后坐装置模糊故障预测系统研究

针对反后坐装置故障模式复杂的特点 ,详细地论述了基于动态模糊综合评判的故障预测方法。通过确定权重系统集和模糊关系矩阵 ,建立了反后坐装置的动态模糊综合评判模型 ,给出了基于模糊评判的知识表示方法。并将模糊综合评判与产生式规则融合 ,利用复合的推理机制提高预测结果的准确性。

可压缩液体反后坐装置的原理和应用

可压缩液体反后坐装置利用硅油(Dow corning 10cs)作为驻退液,这种液体在35MPa压力下相对体积压缩量为(3～4)%。因此该液体既能流过流液孔产生液压阻力消耗后坐能量,又能利用自身的可压缩性存储部份后坐能量,供火炮复进使用。所以这种反后坐装置可以省去复进机,使结构简单紧凑,动作可靠,并使后坐阻力的峰值大大减小,在一定程度上减小了后坐阻力。本文介绍了可压缩液体反后坐装置的发展现状,工作原理,典型结构和在一般后坐火炮和前冲火炮中的应用,并讨论了该技术的应用前景。

基于区间不确定性参数辨识的某软后坐火炮发射过程建模

火炮软后坐发射技术是降低火炮发射后坐力的重要途径。为研究影响软后坐火炮的工作特性,以某软后坐火炮为研究对象,提出一种新型中心流口与变深度筒壁沟槽结合的多流口制退机结构,并通过CFD流体仿真,建立结合流量分配特性的制退机的伯努利方程,提高了制退机的模型精度。以此为基础,又根据区间不确定性理论与遗传算法,以一发实测数据对该软后坐火炮的典型参数进行不确定性参数辨识,建立软后坐火炮发射过程的不确定性参数辨识模型。采用辨识结果的仿真结果与试验数据的相似度可达92.78%。另外,通过第2、第3发试验的对比验证,对应的仿真结果与发射试验结果相似。综合辨识与验证结果来看,结果较好地反映了两种试验工况下的发射过程,表明了建模准确,辨识结果有效,为软后坐火炮系统的设计提供理论指导。

反后坐装置相似性研究

借助方向性量纲分析,建立了反后坐装置的相似法则,推出了不变驻退液,通用性强的反后坐装置的相似关系。结果表明,相似性分析在火炮中占有重要的地位。

考虑空化效应的某软后坐火炮制退机液压阻力系数研究

针对某新型软后坐火炮制退机的恒定液压阻力系数无法准确描述制退机性能的问题,基于计算流体力学方法计算了火炮后坐复进不同阶段的液压阻力系数,其中重点考虑了空化效应对液体流动的影响。分别对前冲、后坐及复进阶段,建立了带有中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型、不带中心斜孔的筒内壁沟槽主流等效模型及筒外壁沟槽主流等效模型。采用Mixture多相流模型与标准k-ε湍流模型,得到了不同沟槽深度及运动速度下液压阻力系数K的值。结果表明,液压阻力系数在前冲阶段为4.2~6.0、在后坐阶段为1.8~2.8、在复进阶段为1.6~2.4;且液压阻力系数随沟槽深度的增大而减小,随速度的增大先减小,达到发生空化的速度后增大。该研究可为某软后坐火炮的反后坐装置设计及试验测试提供支撑。

反后坐装置安装方式对密集度影响分析

密集度本质上是火炮重复工作的一致性的体现,各次发射摇架的变形和运动是否一致,对最大射程地面密集度会产生影响。通过对比反后座装置在摇架中的不同安装方式,分析前后单端固定和两端同时固定摇架受力变形的差异,并利用实弹射击进行了试验验证。反后座装置在摇架中单端固定并加强连接部刚度,有利于火炮最大射程地面密集度的改善提高。