基于改进直线检测的箱体跌落姿态角解算方法

弹药跌落环境模拟系统主要用于对各种弹药(箱装或裸弹)、引信、仪器设备等进行跌落试验。针对野外复杂背景下高速相机采集的目标跌落图像噪声大、边缘复杂不易提取且图像数据量大等问题,设计了融合高斯核函数和边窗思想的滤波算法、基于感兴趣区域(region of interest,ROI)的改进Hough直线检测算法以及基于序列图像ROI动态更新的边缘直线自动提取算法,解决了去噪过程中目标边缘扩散和序列图像姿态角解算耗时长的问题。实验表明,所提出的改进算法保护了高噪声图像的边缘特征,直线检测耗时低于标准Hough变换耗时的1/10,实现了多帧图像运动目标姿态角的快速自动提取,姿态角解算平均绝对误差为0.36%。

燃料运输容器跌落姿态分析技术

目的总结燃料运输容器跌落分析流程,设计合理的姿态分析方案,通过分析使燃料运输容器设计满足GB 11806规定的跌落试验要求。方法使用动力有限元方法对新燃料运输容器进行多姿态多工况的跌落分析,并根据试验结果对分析结果进行验证,将分析和试验经验总结成完整的分析流程。结果通过分析,新燃料运输容器在正常运输条件下的最不利跌落姿态为9°小角度跌落,该工况下容器外壳最大变形量为49 mm。事故运输条件下最不利跌落姿态为正向垂直跌落,燃料组件最大冲击力为1.78 MN。结合分析和试验结果总结了容器最不利跌落姿态的分析流程和技术要点。结论结合分析和试验结果,得到了新燃料运输容器各跌落试验的最不利跌落姿态,并总结了燃料运输容器跌落分析的通用流程。

气钉枪跌落实验系统

针对目前气钉枪跌落试验在跌落姿态控制及跌落冲击力等关键数据测量上的难题,通过一套柔性连接装置实现了气钉枪跌落姿态的控制;利用作用力反作用力原理,通过特别设计的冲击平台以及加速度传感器实现了跌落冲击力等关键数据的测量,最后综合设计制造了一套适合气钉枪跌落实验的实验系统。实验证明,该系统满足气钉枪任意姿态的跌落且得到稳定可靠的实验数据。

榴弹包装箱跌落实验装置的设计与分析

根据GJB 4225-2001的规定,要求被试榴弹包装箱在车载装卸(模拟高度3m)或装船海运(模拟高度12m)期间意外跌落安全。为了考核被试榴弹包装箱跌落是否符合安全要求,需要一种装置来模拟榴弹包装箱任意姿态下进行自由跌落的试验。作者从柔性夹持装置出发,综合设计了一套适合榴弹包装箱跌落实验的试验装置,该试验装置采用压缩弹簧预紧系统实现了在夹持过程中可靠性和安全性的保证,采用激光传感器完成了对跌落高度关键数据的测量。通过ADAMAS和MATLAB联合仿真和场地试验,结果表明,该系统满足榴弹包装箱任意姿态跌落且得到稳定可靠的试验数据。

某型箱装弹药跌落过程动力学特性研究

运用ANSYS/LS-DYNA软件建立了某型箱装弹药跌落系统的有限元模型,对箱装弹药的跌落冲击过程进行了仿真。研究了跌落姿态和堆摞箱数对弹丸加速度和最大应力的影响,进行了实验验证。结果表明:在以小角度倾斜于地面着陆时,弹丸的安全性不会降低;当箱装弹药垂直于地面着陆时,可以将堆摞箱数增加至4箱。

榴弹跌落试验夹持装置的设计与分析

根据GJB 4225-2001的规定,要求被试榴弹在车载装卸(模拟高度3 m)或装船海运(模拟高度12 m)期间意外跌落安全。为了考核被试榴弹跌落是否安全,需要一种装置来模拟榴弹任意姿态、自由跌落的试验要求。设计了一套适合榴弹跌落的试验装置:拉伸弹簧预紧系统实现了在夹持过程中可靠性和安全性的保证,旋转刻度盘实现了多角度的跌落控制,激光传感器完成对跌落高度关键数据的测量。通过ADAMAS和MATLAB联合仿真及场地试验,证明该系统满足榴弹任意姿态跌落且得到稳定可靠的试验数据。

微型抛投侦查机器人传动轴变形分析及优化

分析微型快换抛投式侦查机器人在实际5m高抛投实验中因着地时冲击力过大,导致机器人传动轴受力过大发生塑性变形的问题。通过有限元软件ANSYS Workbench/Explicit Dynamic对机器人模拟导致传动轴变形的跌落进行仿真实验。仿真结果找出传动轴发生变形的最薄弱的部位,并推算出最大等效应力。研究通过分析发现导致传动轴变形的主要原因有两个,一个是在机构设计中传动轴在轮毂与主体之间的间隙过大,另一个是材料本身的强度不够。为使传动轴能抵抗至少5m高的冲击,针对以上两个问题进行改进设计,在进行相同的实际抛投实验和仿真实验中,传动轴部分结构和抗弯曲强度明显提升,其没有发生明显的塑性变形。