磁流变阻尼器动力学模型及其应用

介绍了磁流变体的特点和磁流变器件在国外研究和发展状况 ,并讨论了磁流变阻尼器在火炮反后坐装置上的应用 .从材料流变特性和动力学、机械学、电磁学的角度出发 ,建立了磁流阻尼器的动力学模型 。

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。

冲击载荷下磁流变减振器的动态特性研究

磁流变液作为一种新型的智能材料,其优异的特性已经引起国内外专家学者的重视,并对其工程应用作了深入地研究,磁流变减振器已成为减振工程中最有前途的装置之一。本文以火炮反后坐装置为应用背景.探讨了冲击载荷下磁漉变减振器的动态特性并进行了实验研究,对磁流变减振器在冲击载荷下的可控性作了研究。

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。

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。

冲击载荷下的磁流变减振器结构设计与动态特性

设计了一个多阶、带槽且经过光滑处理的磁流变后坐减振器。考虑冲击载荷激励下惯性力的影响,建立了冲击载荷激励下的磁流变减振器Herschel-Bulkley-Inertia模型与Bingham-Inertia模型。研制了一套基于冲击载荷激励作用的磁流变减振器动态响应实验平台,利用实验数据对Herschel-Bulkley-Inertia模型与Bingham-Inertia模型参数进行了辨识。实验结果表明所设计的火炮用长行程磁流变减振器可有效抑制冲击载荷,并证实了冲击载荷激励下的磁流变减振器动态响应模型的正确性。

单兵榴弹武器系统集成优化设计方法

为提高单兵榴弹武器系统的设计性能,缩短设计周期,建立了涉及质量、内弹道、外弹道和人枪相互作用的单兵榴弹武器系统集成优化模型。以武器后坐力最小为目标进行单目标优化设计,优化后后坐力降低7.2%;以武器后坐力最小、武器系统最轻和弹丸飞行时间最短为目标进行多目标优化设计,得到了Pareto最优解集。与单目标优化结果对比,多目标优化有效提高了单兵榴弹武器系统的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象。

虚拟样机在火炮反后坐实验台设计中的应用

某型牵引火炮后坐装置的虚拟样机动力学模型以LMS Virtual.Lab为开发环境建立。先导入PRO/E模型文件进行简化,并添加约束关系建立火炮上架以上部分的实体模型。再借助Virtual.Lab用户自定义子程序模版TSDA,通过Fortran语言编程实现后坐与复进行程函数元素的添加。以0°全装药射击对虚拟样机进行验证,采用最大值法比较比后坐位移和速度的仿真值与实验值,所得误差在工程应用范围内,满足工程应用需要。

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。

《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 。

转管机枪后坐对机心组传动系统的影响

为提高转管机枪的性能,研究了其后坐运动对机心组传动系统的影响。对机匣凸轮曲线槽与机心组主滚轮的三种状态进行了分析,依据动量矩定理列写机心组主滚轮运动微分方程。提出了在考虑后坐运动的前提下,机心组主滚轮提前横越冲击和逆传动的观点,探讨了转管机枪编程方案。将不同的间隙大小与是否考虑后坐运动进行组合。仿真实例表明:在考虑后坐运动及机心组主滚轮与机匣凸轮曲线槽之间装配间隙的情况下,机心组主滚轮会在几个短促的区间内突然换向,使其与机匣凸轮曲线槽的接触力突然增大,表现出与传统凸轮机构的加减速过程完全不同的特性;机匣凸轮曲线槽的磨损是由传动时的驱动压力和后坐运动的机心组主滚轮经常性的急刹车与快速换向造成的。

火炮反后坐多级独立式磁流变缓冲器可控性分析

针对火炮反后坐缓冲应用场合,设计了多级可独立加载电流式磁流变缓冲器。依据45°射角下理想后坐阻力变化,分析该缓冲器在3种不同工作模式,即统一加载、组合控制及开环级联下的动态响应特性。冲击实验结果表明:在非可控区域内,单出杆式磁流变缓冲器动态过程存在气体压缩阶段,导致后坐阻力与速度存在明显的滞后现象;而在可控区域内,以2 A总电流输入为前提,组合线圈(线圈级数大于或等于2)工作模式下所产生的最大库伦阻尼力显著优于等值加载情况;开环级联控制模式能有效地降低后坐峰值阻力和延后其出现时刻,逼近理想缓冲效果,同时也对缓冲器最大有效行程提出了更高的要求。通过分析比较得出,基于时间和空间二维电流加载次序,该缓冲器可实现灵活多变阻尼特性输出,在较大射角的火炮反后坐缓冲系统中具有一定的可控性。

复杂冲击干扰下的火炮后坐系统运动信号提取方法

由于火炮在发射过程中伴随有严重的冲击现象,其后坐系统运动信号中不可避免的存在复杂的冲击噪声干扰成分,这对火炮后坐系统运动特性的分析带来了巨大困难,进一步对系统的性能评价及改进优化带来了严重影响。结合群体自适应寻优算法和小波包分析理论,提出了一种信号自适应分段小波包分解方法,该方法通过采用不同的分解策略对信号中具有不同特征的信号段进行分析并对多个分析结果进行合成,在复杂冲击噪声干扰下实现了火炮后坐系统运动信号的准确提取,为火炮后坐系统的特性分析与性能评价提供了支撑。通过与其他传统方法对某小口径火炮试验信号分析结果的对比与分析,验证了该方法的有效性与优越性。