大后坐质量发射器反后坐装置自适应调压技术

使用液体气压式复进机的大后坐质量发射器固定初压时,难以适应全部射角工况。为研究适应射角变化的自适应调压技术,结合某大后坐质量轨道发射器俯仰部分模型,分析了后坐部分受力情况,建立了后坐复进运动微分方程,对典型射角工况下后坐复进规律进行了仿真计算,对比分析了定初压和变初压策略下的反后坐效能,设计了一种自适应调压系统,并进行了调压试验研究。仿真和试验结果表明:相比定初压,变初压策略能够获得更高的反后坐效能;采用直接调整储气腔容积、间接实现压力调整的调压方式,对于大后坐质量发射器具有一定的应用可行性。

飞机刹车系统防反冲油滤选型和验证

针对飞机自动防滑刹车系统易受污染导致刹车故障的问题,通过对现有防污染措施的分析,发现刹车系统在防反冲控制方面存在薄弱环节。分析各种型式滤材,选取锥形金属网作为防反冲油滤滤材。制造实验样件,进行常温、低温、含气的实验分析和寿命摸底实验。实验结果表明:低温和含气对正反向压力冲击和建压卸压时间有显著影响,该型滤材在寿命摸底实验后功能正常,性能仅轻微下降。

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。

抗反冲阀内部流场及关断特性的数值模拟分析

抗反冲阀是隔水管张紧系统的关键设备。对抗反冲阀的液压原理和机械结构进行了设计,并建立了三维仿真模型。利用计算流体力学有限元仿真平台,设定阀张紧液缸口边界条件为流体流量,模拟液缸运动形成的流量变化,分析了主阀口不同开度下主流道内部流场的流速和压力分布,以及主阀芯所受轴向液动力的变化情况。将仿真分析数据和结果应用到以抗反冲阀测试系统为基础,建立抗反冲阀动态仿真模型,进一步分析了阀的动态关断特性。仿真结果表明:该阀的内部流场静态性能优良,主阀芯动态关断响应迅速,满足设计要求。研究结果可为抗反冲阀的国产化设计制造提供参考。

电磁轨道炮后坐诸元与反后坐装置设计

电磁轨道炮发射电磁炮弹时会对后坐部分产生电磁反作用力。电磁反作用力的存在会使后坐部分后坐。电磁轨道炮的后坐过程可分为2个运动时期。自由后坐运动时期可得出后坐部分的最大后坐速度和初始后坐行程。惯性运动时期得到的最大后坐运动行程是合理设计反后坐装置的直接依据。依据后坐微分方程对反后坐装置进行了设计研究,给出了0°和60°射角时反后坐装置的设计结果。对电磁轨道炮反后坐装置研究具有一定的参考价值。

基于ADAMS的多管火箭炮动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,研究多管火箭炮武器系统加装缓冲装置发射时期的动力学特性。根据火箭炮系统的几何模型简化出适合动力学仿真的物理模型,在ADAMS软件平台下建立系统仿真样机,编制仿真发射程序,对比有无缓冲装置条件下火箭炮系统的俯仰轴和方位轴所受冲击扰动力矩和底座的受力的情况,为多管火箭炮系统的设计和试验提供参考数据,有效缩短火箭炮系统开发周期,节省研制经费。

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。

RCM在火炮维修保障中的应用

火炮维修保障中,以反后坐装置为例,应用以可靠性为中心的维修(RCM)进行分析。首先确定重要功能项目并进行其功能与故障分析,明确系统内各故障的原因和后果。然后用规范化逻辑决断方法,有针对地确定各故障后果的预防性对策。通过故障分类、确定重要功能项目、故障模式及影响分析、RCM决断和记录,最后制定预防性维修大纲。

反器材步枪应用弹簧液压缓冲器理论分析

采用优化设计和仿真的方法,寻求一种有效的反器材步枪低后坐力发射技术.得到了一组优化后的缓冲器结构参数和该组参数下的全枪动力学特性.采用弹簧液压式缓冲器可以大幅度降低反器材步枪发射时的后坐力,是实现反器材步枪低后坐力发射的一种有效技术途径.

智能反后座装置控制技术

电流变液体是一种重要的新型智能材料和高效机电一体化中非常有潜力的智能流体,在电场的控制下阻尼可控可调。智能反后座装置控制技术研究探讨了如何应用计算机技术和自动控制理论对电流变液式火炮反后座装置进行控制,探讨了智能反后座装置信号采集显示系统的组成,以及如何对系统数据误差处理,描述了系统抗干扰的一些措施。

火炮炮膛合力简化数值仿真

为简化计算,目前火炮炮膛合力计算时假定药室和坡膛内压强与膛底压强相同,这种简化必然存在误差。以某型火炮为对象,考虑药室和坡膛内膛压的曲线分布特性,用数值仿真方法研究了简化炮膛合力的误差以及由此引出的火炮后坐参数的计算误差。研究表明,采用简化计算方法,某型火炮的炮膛合力最大值减小5.2%,后坐长度减小7.9%,后坐最大速度减小5.4%,后坐阻力最大值减小10.9%;通过系数修正,上述参数的变化可控制在0.5%以内。研究为火炮精细化设计和保障提供了参考。

隔水管张紧器防反冲阀设计与仿真

隔水管张紧器是深海钻采作业中的关键装备,其主要作用是为隔水管提供恒定的张紧力,以克服浮式平台和钻井船随海浪做升沉运动时对隔水管的影响。隔水管在因台风、动力定位故障等影响因素下需要紧急回收时,水下隔水管总成(Lower Marine Riser Package,LMRP)与水下防喷器(Blow Out Preventer,BOP)紧急脱离后,隔水管会在短时间内以较大的反冲速度向上运动,所以需要控制隔水管的反冲速度以保护隔水管、钻井平台和人员的安全。因此,以我国某海上钻井平台为基础,根据实际工况设计了一种新型防反冲控制阀。该控制阀系统主要由液压和电磁控制两部分组成,用AMESim软件建立隔水管反冲控制仿真模型,对正常工作和紧急脱离这两种模式进行模拟验证,并设计防反冲控制算法,研究隔水管反冲回收的影响因素。结果表明:在正常工作模式时,张紧器系统起到升沉补偿和预防单个张紧器不能正常工作的作用;在紧急脱离模式时,通过设计的PID控制算法实现了对防反冲主阀开度的控制,将隔水管反冲速度控制在合理地范围内,验证了所设计的防反冲阀及控制算法的有效性和可靠性,可为保障隔水管张紧器系统安全可靠的工作提供参考依据,并为张紧器防反冲阀的结构设计提供理论依据。

高频连续冲击载荷作用下单自由度系统的平衡及控制

针对航炮反后坐问题主要考虑被动缓冲,该文主动寻找航炮射击过程中的高频冲击平衡位置,并提出一种解决方案。考虑简化情形的无阻尼和欠阻尼单自由度系统,研究了系统受到高频连续冲击载荷作用下的平衡状态,保证系统在每次冲击前的状态一致。通过理论分析、四阶龙格库塔法数值计算以及提出的刚度负反馈控制策略,分别计算系统在平衡状态所需的初始条件以及平衡状态的速度和位移。数值验证理论分析结果的正确性,保证平衡状态的鲁棒性。研究结果对于实际受到高频连续冲击的系统具有一定的参考价值。

浮式波浪补偿装置研究及发展建议

浮式波浪补偿装置主要用于补偿海浪作用引起的船舶升沉运动以及水下洋流引起的升沉运动对负载的影响,消除升沉运动负载的载荷波动、位移和速度变化。为了减轻波浪升沉运动对海洋作业船的影响,确保海洋平台作业安全,在分析国内外不同类型浮式波浪补偿装置研究现状的基础上,总结了系统总体设计和分析技术、阀控(泵控)自动恒张力技术、隔水管张紧器抗反冲控制技术及钻柱补偿装置主被动联合控制技术等4项技术。对宝鸡石油机械有限责任公司的恒张力、恒钻压浮式波浪补偿装置的结构性能和现场应用情况进行了介绍。给出了我国浮式波浪补偿装置的发展建议,即应加快带主动控制功能的浮式波浪补偿装置工程样机的国产化进程;在提高补偿精度、减少设备复杂度等方面加大投入和研发力度,开展船舶升沉预测、电-液深度耦合补偿及纯电驱补偿等前沿技术的研究工作,并以船舶综合电力系统为依托进行补偿装置的设计开发。

基于AMESim的隔水管张紧器抗反冲控制研究

作为浮式钻井隔水管系统的关键装备,国产隔水管张紧器因其抗反冲控制试验难度大、成本高、风险不可控等因素,制约着产品的工业化应用进程。为降低隔水管张紧器的海试应用风险,提高张紧器抗反冲控制效果,以AMESim软件为仿真平台,选用南海某浮式钻井平台的隔水管系统为依据,建立抗反冲阀、张紧器、隔水管串及控制系统等相关模型,并搭建抗反冲控制系统,研究控制参数及脱离时刻对抗反冲控制的影响。研究结果表明:液缸位置-主阀开度控制曲线是抗反冲控制的关键因素;不同的脱离时刻对于张紧器抗反冲控制效果影响较大,为避免脱离时隔水管串出现局部弯曲的现象,建议脱离时刻选取在平台升沉曲线180°相位的附近。研究结果可为隔水管张紧器的控制逻辑优化和海试应用提供一定的依据。

隔水管张紧装置抗反冲控制算法适应性研究

为进一步验证隔水管张紧器在紧急脱离时抗反冲控制的适应性,建立了隔水管系统抗反冲控制仿真模型,采用AMESim平台分别进行了位置和速度两种抗反冲控制算法的建模,针对不同海况、钻井液密度及脱离时间等工况的模型输入参数,研究了两种算法的适应性。研究结果表明:利用张紧装置进行隔水管紧急脱离的抗反冲控制是一种切实有效的途径;张紧装置适配船型的最大紧急脱离海况为7级;速度控制算法适用于钻井液密度较低的情况,而位置控制算法适应性更广;紧急脱离时间宜选在船体处于升沉最高点到向中位下降的区间,且选用位置控制算法,可使紧急脱离时安全性能更高。研究结果可为隔水管张紧装置设计及性能优化提供理论依据。

某型火炮反后坐装置能量消耗数值仿真

为了更好地理解反后坐装置的作用,基于反后坐装置反面问题模型,对某型火炮射击过程中反后坐装置的能量消耗进行了数值仿真。研究发现,该火炮有效能量占火药总能量的22.36%,后坐能量占火药总能量的0.33%;火炮后坐能量在后坐时被消耗约80%,被驻退机消耗约91%,被液压阻力消耗约92%;复进机利用后坐能量约20%将后坐部分推回原位。

连体群仓定向爆破防后坐技术探讨

上面是钢筋混凝土罐体、下面是框架支撑的料仓类建筑物,由于自重过大,定向倒塌时往往会发生严重的坐塌和后坐现象。本文通过济钢焦化厂连体群仓爆破实践,介绍了中排立柱爆破切口二次形成和在后排立柱根部安装"防后坐钢支架",防止了坐塌和后坐的成功做法,可供类似工程参考和借鉴。