某中口径舰炮自动机设计思想与特点分析

自动机是火炮研制的关键和难点之一.不同型号的火炮自动机体现不同的设计思想.某中口径舰炮采用炮身短后坐式自动机循环规律,运用先进的技术手段,实现了高射速、高精度和轻型化.通过建立自动机运动数学模型,对该舰炮自动机进行了定量分析与计算,建立了以后坐复进位移为参数的自动机循环图,研究中对该舰炮自动机设计思想和关键技术进行了探讨,分析了该舰炮自动机的运动规律和特点.研究中得到的数据和结论对火炮自动机的设计、试验和生产具有一定的参考和借鉴.     

自动机机构运动可靠性仿真试验系统应用研究

针对高射频自动机系统在实际试验中存在成本高、周期长和试验量少的问题,建立一种自动机机构运动可靠性仿真试验系统.该系统从工程实际运动机构系统的运动规律和系统性能出发,通过整合运动机构系统仿真模型可靠性分析的数据来源,建立可靠性仿真模型,并综合集成3维辅助建模软件、有限元分析软件等商用软件,结合经典可靠性分析方法,建立一个协同的运动机构可靠性仿真试验系统,从而对运动机构系统进行可靠性试验分析与评估.仿真结果表明,该系统能够实现工程实际复杂运动机构可靠性仿真试验.     

大位移双向拉绳式速度传感器

火炮大行程运动部件速度测量常采用单向拉绳式传感器,由于其频响低而使得它的应用受到了限制.为了改变这种现状,针对传统速度传感器依靠卷簧所引起的低频响缺陷,采用无弹簧方式设计并研制了大位移双向拉绳式速度传感器,给出了传感器电磁感应工作原理和利用测速电机作为速度敏感元件的工作方式,选择一门高炮自动机和一门火炮后坐部分为测量对象,通过自动机闩体运动速度测量和火炮后坐部分运动速度测量完成了速度传感器原理验证和工程应用.结果表明,该速度传感器能满足火炮运动部件测量要求.     

火炮自动机平动凸轮机构的一种多体系统运动分析方法

用多体系统动力学理论研究火炮自动机基础构件和工作构件均为平动时的运动规律，将作平动运动的基础构件和工作构件简化为一对平动凸轮机构，寻求凸轮轮廓曲线为不同形状及两凸轮运动的夹角为任意值时平动凸轮机构运动规律，并用经典火炮自动机运动分析理论验证多体系统动力学理论数值解的正确性。     

火炮自动机平面运动凸轮机构多体系统运动分析

用多体系统动力学理论研究火炮自动机平面运动凸轮机构的运动规律,寻求工作构件与基础构件之间的运动关系式,建立了具有约束系统的平面运动凸轮机构运动学和动力学运动方程的统一形式,并用经典的火炮自动机运动分析理论验证了本文方法的正确性.     

基于凸轮自动机的试验装置设计和动力学分析

基于某武器凸轮自动机的机构运动原理,设计了一套自动机机构运动状态试验装置,用于测试并检测供输弹过程中自动机机构的运动规律防止其在供输弹过程出现卡滞现象,利用UG软件建立了三维模型,并基于多体动力学和刚柔耦合理论对该试验机构进行了运动学仿真分析,通过对比分析不同转速下试验机构关重件的运动规律,可以看出该种新型试验机构运转稳定,证明该机构的设计方法可行.     

某火炮自动机转膛机构运动特性分析

为进一步研究某导气式火炮转膛机构的运动特征,以该转膛自动机为研究对象,运用火炮经典动力学理论,建立了自动机两自由度数学模型.在Visual Basic语言环境下编写程序,采用龙格-库塔(R-K)法进行求解,仿真得到了自动机各构件运动规律曲线.根据得出的各组数据,分析了滑板曲线槽对转膛机构的影响,并对导气室结构参数进行了优化,确定了导气孔的最优值和最小可工作值.这些研究结果可为该自动机的后续设计与结构优化提供理论依据.     

基于Herschel-Bulkley模型的火炮磁流变后坐阻尼器设计

针对火炮磁流变(MR)阻尼器的特点,以某25 mm口径试验火炮为研究对象,基于Herschel-Bulkley模型,建立了该25 mm试验炮磁流变后坐阻尼器的平行板一维层流模型,得到不同MR流体行为指数和不同磁场作用下阻尼力随活塞速度的变化规律,确定了磁流变阻尼器的主要技术参数.建立了火炮后坐运动方程,评价了MR流体行为指数对后坐阻尼器性能的影响,此指数越大,阻尼器所产生的阻尼力也越大,火焰的后坐位移和后坐速度也越小.计算结果表明,所设计的火炮MR阻尼器满足设计要求.     

火炮修后水弹试验后坐复进运动分析计算

目前火炮大修后虽广泛采用水弹试验来检验火炮修理品质,但对火炮水弹试验理论研究很少;针对这一现状,对考核修后火炮品质的火炮后坐复进运动规律进行了分析研究;基于水弹试验原理与工程实践,建立了火炮水弹试验后坐复进运动计算模型,并以某炮为例进行了仿真计算,计算结果与测试结果基本相符,表明所建立模型的正确性和计算结果的可行性。     

火炮自动机构平面动力学通用方程

本文以火炮自动机中的机构为研究对象,用系统建模法,推导典型平面运动副约束方程和构件平面动力学运动方程,形成火炮自动机构平面动力学代数-微分混合方程组,并通过了不同类型例题的验证.     

基于支持向量数据描述的火炮自动机故障状态监测技术研究

针对火炮自动机故障状态监测问题,提出了一种基于支持向量数据描述的故障状态监测模型。利用搭建的自动机振动测试平台获取自动机振动信号,采用变模态分解方法将振动信号分解为多个本征模态分量,计算各个分量的样本熵值作为故障特征,并以正常状态下的自动机故障特征为训练样本进行SVDD模型的训练,训练过程中根据模型特点找到合适的模型参数,完成自动机状态监测模型的构建。在自动机测试平台上设置多种预制零件故障进行模型的验证,结果表明所建立的状态监测模型对异常状态的发生有很强的敏感性,具有较高的检测准确率;同时设计了关重件模拟性能退化试验,试验结果验证了所提出的模型具有良好的早期故障检测能力,可较为准确地反映自动机故障性能退化过程,可为火炮自动机故障状态监测提供一定的借鉴和指导。     

自动机碰撞键合空间建模及分析

碰撞进自动机运动的一种重要形式，在用系统动力学键合空间理论进行自动机系统动力学分析时，必须结合火炮自动机运动的特点，解决自动机碰撞垢分析和建模方法，应用系统动力学键合空间碰撞垢基本理论，分析了火炮自动机碰撞后的特点，并由此提出了火炮自动机碰撞键合空间建模及分析的方法，为应用键合空间理论进行火炮自动机系统动力学分析提供了一个重要的基础。     

多弹种发射新型火炮自动机技术

为降低战争冲突中对所配备武器的要求,同时也使得其后勤管理更加方便有效,提出一种能够实现多弹种发射的新型火炮自动机的设想。以30 mm口径为基础,建立一个新型的火炮自动机模型,并在其基础上进行相关动力学数值模拟仿真。分析结果表明：该设计方案是可行的,通过合理设计自动机及其各机构参数,可以在所建自动机上实现多弹种发射的目的。     

某自动武器弹性抛壳过程仿真分析

为研究某自动武器弹性抛壳机构的工作可靠性,通过建立其虚拟样机模型,借助于多体动力学分析软件ADAMS,对抛壳过程进行了动力学仿真分析,得到了不同抛壳挺簧力、不同自动机后坐速度对弹壳运动状况的影响规律,对结果进行了比较分析,选出了最佳方案,为该机构的结构设计提供了理论依据.结果表明,在满足武器功能的前提下,适当减小自动机的后坐速度,增加抛壳挺簧力,可以有效提高弹性抛壳机构的工作可靠性.     

一种火炮自动卡锁装置设计分析

针对大、中口径火炮自动机的工作特点。设计了一种自动卡锁装置，该装置可锁定自动机动力机构的运动，也能够在较小的解锁力作用下自动解锁，释放动力机构。介绍了该装置的结构原理，分析了其工作机理。并对主要参数进行了优化，给出了优化结果。该装置已成功应用于某大口径自动火炮上，经过了试验验证，取得了良好的效果。     

超高射频火炮发射过程仿真分析

针对串联预装填超高射频火炮的特点,建立了膛内火药燃气排空过程的计算模型,详细分析了后随弹丸弹前残余火药燃气的压力变化过程,并对弹前压力、弹后空间变化情况下弹丸运动规律进行计算.研究了3发弹丸以不同发射间隔序贯发射时的内弹道过程,对其规律和约束条件进行讨论,分析了发射频率对膛压和膛口速度的影响,弹前压力是影响超高射频火炮内弹道性能的关键因素,在发射间隔一定的情况下通过对超高射频火炮的调整和设计可以取得较好的内弹道性能.     

某火炮自动机虚拟样机建模与仿真

为了获得火炮发射时自动机的动力学响应,对火炮自动机虚拟样机的建模和仿真进行了初步探讨和研究。在对某火炮自动机的结构组成和机构动作分析的基础上,应用ADAMS软件建立虚拟样机模型,利用点-线约束、实体-实体接触副模拟自动机主要构件间的接触和碰撞,基于有限元方法,建立有限元模型,手工划分网格保证质量,施加边界条件,近似计算接触和碰撞刚度,采用脚本仿真的方法对自动机机构动作进行了多体系统动力学分析,获得了令人满意的仿真结果。     

新型电磁制退机对火炮复进运动的影响分析

新型电磁制退机在火炮复进过程中也会产生电磁阻力,这对火炮复进运动产生了一定的影响。根据电磁感应定律,结合火炮复进运动规律,对火炮电磁制退机在复进过程中产生的电磁复进节制力进行分析,建立火炮电磁制退机复进运动的动力学模型,研究分析了火炮电磁制退机对火炮复进运动规律的影响。根据拟定的理想复进速度变化规律,提出了利用负载阻值调控对电磁复进节制力进行调节的方法并进行分析。结果表明:火炮电磁制退机对火炮复进运动的影响较大,基于负载调控的阻力调控方法能够有效减小其对复进运动的影响,使火炮电磁制退机满足复进要求,同时将复进能量转化为电能。     

基于虚拟样机的某型速射迫击炮自动机运动学仿真研究

为获得某速射迫击炮发射时自动机的动力学响应,对该武器自动机虚拟样机的建模和仿真进行初步探讨和研究。在对某火炮自动机的结构组成和机构动作分析的基础上,应用ADAMS软件建立虚拟样机模型,并结合实验数据和理论数据对自动机连发射击仿真结果进行对比,再以虚拟样机为工具,对自动机的动力学特征进行仿真分析。结果表明,该样机是可行、正确的,可为修改该武器结构运动特性以及提高作战效能奠定基础。     

某型小口径自动火炮抛壳动力学仿真分析

针对某火炮抽壳机构的结构特点,建立预抽壳完成后抛壳机构的动力学仿真模型,通过采用向后差分法 和相对坐标系运动方程进行动力学分析,讨论射频和射角改变时抛壳轨迹线的变化,得到了在射角固定、射频改变 时药筒的运动轨迹,以及射频固定、射角改变时药筒的运动轨迹。结果表明：在同一射角下,随着射频的增加,药 筒进入抛壳导槽的速度增加;在同一射频下随着射角的增大,抓壳臂给药筒在重力方向的分力越大,药筒到达抛壳 导槽的时间越短。