协调器动力学分析及故障仿真研究

以多体动力学理论和RecurDyn软件为基础,建立了协调器的虚拟样机模型,并以协调器转角位移为指标同理论分析结果做了比较.建立了以平衡机力和齿轮齿面磨损为故障因素的故障仿真模型,通过该模型研究了两种故障对协调器性能的影响,为协调器的故障预测和诊断提供了依据.     

协调器故障仿真及应用研究

以多体动力学理论和虚拟样机技术为基础,在ADAMS环境下建立了协调器的动力学仿真模型,并以小平衡机气体压力为验证指标对模型进行了实验验证.针对协调器的协调困难故障建立了以平衡机气体初始压力和液体容积为故障因素的故障仿真模型,并通过仿真分析得到了两种故障因素的影响规律和取值阈,能够为协调器的维修保障提供理论参考.     

基于虚拟样机的某弹协调器定位可靠性分析

弹协调器是大口径火炮装填系统的重要组成部分。针对某弹协调器的定位可靠性进行仿真分析及可靠度计算,在RecurDyn中建立弹协调器多刚体模型和刚柔耦合虚拟样机模型,导入Matlab中建立机械控制混合模型,在协调器协调65°的工况下,进行协调运动仿真。根据弹协调器样机试验测试结果对两种模型的仿真结果进行评价,其中刚柔耦合仿真模型的正确性得到验证;在考虑协调过程中的蜗轮的磨损、小平衡机压力变化、驱动电压变化3个影响因素的基础上进行仿真,从而得到可靠性分析数据;采用响应面法与蒙特卡洛法相结合的方法对协调器65°协调定位可靠度进行计算。     

某火炮协调器摆弹装置的故障仿真研究

针对某火炮协调器在摆弹过程中遇到的故障问题,采用虚拟样机技术进行研究.利用ADAMS和AMESim软件建立协调器虚拟样机模型和液压系统模型,通过联合仿真,结合实验数据进行校核,并通过设置摩擦、电机电压、液压缸内泄露等故障进行仿真.对比故障仿真结果与正常仿真值,得出不同故障参数对仿真结果的影响.结果表明:该方法可更真实、准确、有效地研究协调器的动态特性,可为故障诊断与维修提供参考依据.     

某弹协调器减速器动力学仿真分析

弹协调器是自动装填系统中的重要部件,在使用过程中经常出现协调到位不准确的问题。以多体动力学理论和ADAMS软件为基础,建立某弹协调器多刚体虚拟样机模型,计算得到工作过程中减速器齿轮啮合力的变化曲线,利用ANSYS软件对协调器支臂进行柔性化处理,建立刚柔耦合虚拟样机模型,重新计算得到振动条件下齿轮啮合力的变化曲线。通过对两种仿真结果及与理论计算结果进行比较,得出冲击振动环境会对协调器协调定位精度产生较大的不利影响,为全面研究协调器协调定位可靠性提供了重要参考。     

发射药协调器虚拟样机建模与仿真

为评估某发射药协调器的性能,采用UG、ANSYS、ADAMS、MATLAB等软件建立刚柔混合系统的机电液一体化虚拟样机模型,并进行了联合仿真分析。利用UG软件建立了协调器的三维实体模型,运用ANSYS软件建立了协调臂柔性体,并采用ADAMS软件建立协调器刚柔混合的机械系统模型。在此基础上,建立了机械液压耦合的协调器虚拟样机。联合ADAMS与MATLAB软件,实现了机电液一体化仿真,并分析了仿真试验的结果。结果表明,该建模方法和仿真结果可为协调器及同类产品的设计提供一定的参考。     

新型扭簧式平衡机设计

针对小口径武器结构设计的技术要求,提出一种与武器耳轴同轴布置的扭簧式平衡机。该平衡机利用扭转弹簧提供的扭转力矩来抵消武器在俯仰过程中起落部分的重力矩,以此减小重力矩对武器操控带来的负面影响。以遥控武器站为对象,通过建立遥控武器站的虚拟样机模型,对遥控武器站俯仰过程中重力矩、平衡机力矩以及不平衡力矩的变化情况和到达指定射角火炮起落部分停止运动时武器系统的稳定性进行了分析。由仿真结果可知,新型的扭簧式平衡机能够很好地平衡重力矩,并在火炮起落部分停止运动时遥控武器站具有良好的稳定性。     

步兵战车炮塔振动仿真

针对某型履带式步兵战车火炮射击精度受炮塔振动影响大的问题,在ADAMS/ATV和SolidWorks环境下建立了简化后的战车-路面系统虚拟样机;建立了基于谐波叠加法的随机等级路面模型;分析了虚拟样机中主要的力学模型;引入了驾驶员模型控制器,对步兵战车2～5档在B～E级路面上行驶过程中炮塔的振动进行仿真。仿真结果表明,采用虚拟样机对炮塔振动分析的方法是有效的,为炮塔乘员的舒适性研究及瞄准线稳定分析提供参考依据。     

某霰弹枪自动机运动特性分析

为了解不同自动方式对自动机运动特性的影响,以某霰弹枪为例进行自动机运动特性分析.介绍自动机的自动原理,利用三维建模软件与ADAMS动力学仿真软件建立虚拟样机模型,确定构件间的约束关系、摩擦、接触以及工作载荷,进而分析膛压、惯性簧刚度、约束弹簧刚度等因素对霰弹枪自动机运动特性的影响规律.分析结果表明:膛压、惯性簧刚度以及枪身约束弹簧刚度对该自动机影响较小,不同情况下自动机均能够可靠稳定工作;但是弹簧阻尼约束与实际射击过程中人枪相互作用有一定差异,需要进一步研究.     

超轻量化高射机枪刚柔耦合建模和仿真

为深入了解一种大口径超轻量化高射机枪的刚柔耦合特性.建立了该高射机枪的刚柔耦合虚拟样机的仿真模型,对该高射机枪的实际发射过程进行了仿真试验.比较了刚柔耦合虚拟样机模型与多刚体虚拟样机模型的仿真结果,分析了刚柔耦舍对高射机枪发射过程仿真中运动学和动力学特性的影响.对比多刚体模型,刚柔耦舍模型自动机循环周期增大,枪口振动周期加大,振动速度变小,机匣受力得到改善.     

火炮高平机电液伺服系统自适应动态面反演控制

针对火炮高平机电液伺服系统存在的负载惯量大、运动过程非线性特性显著、同时存在非匹配不确定性和不确定非线性、外部干扰未知等问题,提出一种自适应动态面反演控制方法。推导建立了系统的数学模型并为每阶系统设计Lyapunov函数和虚拟控制量,逐步反演得到控制律。引入动态面控制方法消除反演过程微分项的膨胀,采用自适应律实现控制过程中未知参数的在线估计,并对控制器稳定性进行了理论证明。借助ADAMS-AMESim-Simulink进行系统的联合仿真,结果表明该方法能实现高平机快速上行与下行,压力波动较小,获得了较好的动态跟踪精度,稳态误差满足要求,具有较强的鲁棒性。     

液压自由活塞发动机的活塞运动不对称特征研究

结合液压自由活塞发动机基本原理,建立了系统分析模型,通过仿真和样机试验结果分析了活塞运动不对称性及其影响因素。研究结果表明：液压自由活塞发动机活塞上止点运动呈现不对称性特征,能量传递特征和活塞受力特征决定了该不对称性是固有的。在上止点附近,气体压力对活塞运动状态起决定性作用,活塞压缩过程越快,对应的膨胀过程也越快。配流阀响应对活塞上止点运动状态影响不明显,不同负载压力形成位置主要影响膨胀过程后期。     

火炮高平机参数辨识与灵敏度

为准确模拟高平机在火炮发射状态下的动态响应, 基于含气油液压缩模型和油缸膨胀刚度,结合高平机结构构型,建立火炮发射状态下的某高平机动力学模型。采用多体动力学仿真软件ADAMS完成高平机参数化模型建模,确立高平机模型中的待辨识参数。根据某车载炮射击试验数据和火炮发射动力学模型,引入粒子群优化算法对高平机参数进行辨识,获得高平机模型参数值。辨识后模型输出结果与试验数据吻合良好,验证了模型精度及参数辨识结果的有效性。对影响火炮俯仰运动的高平机参数进行灵敏度分析,分析结果表明,高平机油液含气量、油缸初压等若干参数对火炮起落部分俯仰运动的影响较大。     

某轻型车辆液力减震器活塞杆断裂失效分析

对发生断裂失效的某型轻型车辆液力减震器活塞杆进行断口失效分析。为查找失效原因对活塞杆根部的加工状态进行分析,同时对活塞杆根部有无过渡圆角的两种情况进行有限元应力分析。结果表明,活塞杆的断裂属于高周疲劳断裂,引起早期疲劳断裂失效的主要原因是因为活塞杆根部过渡截面未加工过渡圆角所造成的。与未加工过渡圆角时相比,加工有R5的过渡圆时可以使活塞杆根部的最大轴向应力下降36%。     

水下步枪气体调节器的运动规律

针对自动步枪在水下射击时活塞运动产生冲击力的问题,对活塞运动规律进行研究.分别建立水下射击时弹丸活塞运动模型和水流对活塞冲击速度的计算模型,对活塞的运动条件进行分析,确定在子弹的推动下水流速度的大小.研究结果表明:对于5.8 mm水陆两栖步枪,当弹丸运动至导气位置的速度大于360.25 m/s时,活塞才会发生运动,该研究可用于水下射击条件下气动步枪自动机的动态分析.     

基于ADAMS和Simulink的四轮转向汽车的模糊控制策略研究

利用ADAMS软件的专业模块CAR,建立了四轮转向汽车(4WS)的整车虚拟样机模型;利用MATLAB模糊控制工具箱建立了模糊控制策略;通过ADAMS/Control接口进行了ADAMS与MATLAB的联合仿真.在此基础上,对方向盘转角阶跃试验及单移线试验进行了仿真分析.结果表明,模糊控制更具鲁棒性,且能更好地提高汽车的操纵稳定性.     

近炸引信虚拟样机技术研究

文章对近炸引信虚拟样机的概念进行了探讨,研究了虚拟样机设计环境、设计方法和引信系统、部件模型设计方法。以无线电引信为例,应用Matlab/Simulink软件平台构建了引信虚拟样机模型;利用Simulink环境的图形化建模能力和功能模块库开发了引信部件模型库。并以标准球为目标信号验证了引信部件模型,最后简述了虚拟样机技术的发展趋势。