某轮式自行高炮长连发射击炮口扰动结构参数动力学优化

针对减小某轮式自行高炮长连发射击时的炮口扰动问题,采用ADAMS与MATLAB联合仿真的方法,基于改进的自适应遗传算法进行结构参数动力学优化设计。基于物理样机,构建了虚拟样机,并通过连发射击动态响应数值仿真结果与实弹射击试验结果的对比验证虚拟样机。通过动力学优化设计,找出了减小炮口扰动的系统最佳参数匹配,优化前后结果证明优化效果显著。计算结果为总体设计及结构改进提供了理论依据。     

冲击载荷作用下抽筒子疲劳寿命预测与试验验证

在火炮发射过程中,抽筒子在冲击载荷作用下,经常产生疲劳断裂。为了实现有针对性的预防性维修,提出了一种冲击载荷作用下基于协同仿真技术的不规则零部件疲劳寿命预测方法。基于Pro/E和ADAMS建立了火炮射击过程的虚拟样机,并从定性和定量两个方面进行验证,仿真得到抽筒过程中抽筒子的载荷谱。结合有限元分析,计算抽筒子在静应力下的强度和寿命。在仿真载荷谱和有限元静应力分析的基础上,结合材料的S-N曲线,建立了抽筒子疲劳损伤与寿命预测模型,得到其危险部位的最小寿命。为了验证疲劳寿命预测模型的有效性,设计了由撞击试验台、传感器和信号测试分析系统组成的抽筒子疲劳寿命验证试验装置,根据抽筒过程和仿真载荷谱,合理确定撞击高度。试验结果验证了所建立的疲劳寿命预测模型的可信性。     

某车载速射迫击炮自动机动力学建模仿真

为了对车载速射迫击炮进行故障预测和结构优化,针对新型车载速射迫击炮的特点,对其自动机动力学 特性进行仿真研究。依据多刚体动力学理论,利用 SolidWorks 和 ADAMS 软件建立自动机虚拟样机模型,通过对标 准装药条件下的 4 连发射击动作仿真,获得连发射击条件下的仿真结果,并与试验结果进行比较,同时结合火炮构 件的动作顺序,分析了后坐部分和输弹板的动力学特性。仿真结果证明了所建虚拟样机的可信性,可为后续故障预 测和进一步结构优化提供参考。     

某自动步枪发射动力学仿真

为研究某步枪射击时的动态特性,运用Pro/E和ADAMS软件建立了该自动步枪虚拟样机模型,选取枪机框速度和位移为校验指标,将仿真结果与试验结果对比,验证了模型及仿真结果的可信性。在此基础上,研究了枪机框、枪机等部件的动力学特性,分析了活动机件前后运动产生的碰撞对枪身的冲击情况,为该自动步枪结构优化及人枪系统动力学问题的深入研究提供了参考。     

爆炸载荷冲击下假人下肢的材料参数识别和修正方法

为提高假人在爆炸载荷冲击下的模拟精度,以高速垂向冲击下假人下肢材料本构参数校验寻优为目标,基于爆炸载荷冲击波作用于车身结构产生的结构响应特性,确定模拟爆炸载荷冲击台架的冲击速度。设置不同的冲击速度进行假人下肢冲击实验,获取下肢的冲击力-时间曲线。对下肢的重要材料参数进行实验设计并获取仿真下肢胫骨力峰值,以仿真数据与实验数据误差最小化为目标进行下肢材料参数寻优。通过台架实验与有限元数值仿真校验对材料参数进行优化,得到下肢各组件之间材料本构模型参数的最佳匹配。结果表明：假人下肢模型材料参数优化后的仿真结果与实验结果一致性较好,可为高速垂向冲击下假人下肢材料模型修正提供技术支持。     

基于FLUENT和ADAMS的外弹道加速度仿真

针对目前无控旋转弹外弹道测量方法存在测量精度偏低和测试成本较高的问题,提出了基于FLUENT动力学仿真软件和ADAMS运动学仿真软件相结合的弹丸外弹道仿真方法。该方法在弹丸空气受力分析基础上,通过FLUENT仿真软件建立弹丸的几何模型和计算域,并进行网格划分,得到弹丸的速度受力云图;利用ADAMS仿真软件得到弹丸的三维模型,对模型进行参数设定和施加载荷,得到弹丸的速度和加速度仿真曲线。仿真结果与实验中弹载测试仪实际测得的加速度、速度曲线变化规律基本一致,表明所提方法能够实现无控旋转弹丸的外弹道飞行仿真,能为弹丸外弹道的测试提供参考。     

气锤冲击作用下含螺栓连接组合结构加速度响应研究

为了获得组合结构在高过载环境中的加速度响应规律,进行了气锤过载冲击实验,得到带螺栓连接组合结构不同位置的加速度响应,并使用AbAqUS有限元软件对实验动态冲击过程进行仿真研究,验证了数值仿真的可靠性。利用验证的有限元模型对高过载环境中螺栓预紧力、气锤冲击速度对组合结构不同位置加速度的影响进行仿真分析。结果表明螺栓预紧力较小时,组合结构对加速度“削弱”明显,当1#和2#位置螺栓预紧力达到10 kN和15 kN 时,组合结构对加速度“削弱”作用减小并趋于稳定;初始冲击速度增加,相邻位置加速度差值增加,差值基本呈线性关系,斜率分别为0.02566和0.01357。以上结论为实际工程应用抗过载设计提供参考依据。     

弹载测试电路模块缓冲防护结构设计及优化

火炮发射环境易引起弹载电子设备的损坏,为了确保测试工作的可靠完成,设计了弹载测试装置电路模块抗冲击振动的缓冲防护结构。通过建立弹炮耦合模型及测试装置的有限元模型,采用数值计算模拟了弹丸发射过程并分析了测试电路的应力分布状况;从应力波传播及能量吸收的角度探讨了缓冲机理,初步设计了弹载测试装置缓冲防护结构;利用 iSIGHT与 ABAQUS的联合仿真优化,对缓冲防护模块进行了结构参数优化,优化后的测试电路防护结构最大应力降低了65.1％,缓冲防护效果显著,对该类结构的设计研究具有一定参考价值。     

基于有限元算法的惯导缓冲减振机构设计

针对某型导弹弹载惯导装置缓冲减振机构形式及布局进行设计。采用有限元中的瞬态动力学算法,分析在发动机点火瞬间,弹载惯导装置在经过缓冲减振机构缓冲隔振后的冲击响应情况,并通过地面点火试验对设计方案进行验证。通过仿真计算和实验验证可见该方案在发动机点火瞬间具有缓冲减振功效,缓冲效率高达65%。     

基于累积损伤的弹载记录仪寿命评估

针对目前弹载记录仪只能依靠经验判断使用寿命的问题,提出了基于累积损伤的弹载记录仪在高冲击下的寿命评估方法。该方法通过分析弹载记录仪的失效机理与失效模式,提出记录仪的失效判定依据,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,仿真记录仪在连续加速度冲击载荷下的抗冲击次数,并拟合得到加速度-寿命预测曲线,最后,通过落锤试验对预测曲线进行验证。仿真验证结果表明,冲击加速度载荷与弹载记录仪的寿命近似成负指数关系,落锤试验结果与寿命预测曲线具有较好的一致性。     

基于isight的某转管武器弹簧缓冲器优化设计

针对转管武器试验过程中出现的后坐阻力和后坐位移过大的问题,以某型转管自动机为研究对象,提出了一种基于isight的缓冲器优化设计方法.基于动力学分析软件ADAMS建立转管武器虚拟样机模型并对其计算结果进行分析.然后基于isight多学科优化技术,以最大后坐阻力作为目标函数,在后坐位移不超过19 mm的约束条件下采用最优拉丁超立方设计方法对缓冲簧设计参数进行灵敏度分析.利用isight集成ADAMS运行程序,采用多目标遗传算法NSGA-II对缓冲簧设计参数进行并行优化设计.实验结果表明:优化后的设计参数与最初方案相比其后坐阻力显著减小,同时该设计方法为转管武器缓冲器优化设计提供了参考依据.     

基于ADAMS的某转管武器缓冲装置的参数化设计

针对速转管武器射速的增加引起后坐力增大的问题,设计一种基于 ADAMS 的某转管武器缓冲装置。以某小口径自动武器缓冲装置为研究对象,在Solidworks中建立三维模型,以ADAMS为分析平台,对缓冲装置的关键设计参数进行优化分析,得到最优的参数组合。仿真结果表明：采用参数化分析结果匹配设计的缓冲装置,能够满足后坐阻力和后坐位移的要求,对武器其他结构参数的优化设计有一定的参考价值。     

基于ADAMS的导弹级间分离刚柔耦合仿真与分析

针对现有导弹级间分离中无法抛掉更多的消极质量,以提高运载能力的问题,提出了一种基于长行程导向装置的级间冷分离机构,将软件ADAMS和ANSYS相结合进行了刚柔耦合的动力学仿真分析,对结构进行优化.通过采用蒙特卡洛法的仿真计算和分析,得到导弹在级间分离过程中的极限载荷状态,对分离机构进行了动力学仿真和分析,采用仿真试验组的方法完成对分离结构尺寸的优化设计.结果表明,经过结构优化的长行程导向装置的分离机构不仅能够稳定顺利地完成分离,还有效地提高导弹的运载能力.     

相变蓄热在飞行器热控中的应用研究

针对某飞行器内部仪器设备缺乏散热通道,易超出其工作温度范围的问题,设计了一种基于相变储热技术的散热解决方案。首先,设计了一种新型肋片式相变装置,建立其数学模型,对相关参数进行了优化;然后进行了常压下基于定温边界的相变装置性能试验;最后,为评估对流换热引起的试验误差,采用热分析软件Thermal Desktop进行了实时仿真。试验和仿真结果表明,两种结果吻合较好,采用相变蓄热装置后,能够满足舱内设备3000s持续工作且温度不超过50℃的要求,且可以忽略对流换热对试验结果的影响。     

基于ADAMS 的某航炮动力学仿真分析

为减小航炮在发射过程中的最大后坐冲击载荷,对某航炮虚拟样机进行建模及仿真分析。在Solidworks 中建立该航炮的3 维模型,基于刚柔耦合动力学理论,借助动力学仿真软件ADAMS 建立该航炮虚拟样机模型,在 此基础上对航炮进行仿真分析。仿真结果表明：航炮缓冲装置结构参数的合理设计能够达到减小后坐冲击载荷的目 的,对航炮其他结构参数的优化设计有一定参考价值。     

基于ADAMS 的烘丝机滚筒机构动力学仿真

为解决烟草关键设备(SH37D型烘丝机滚筒机构)在运转作业中存在滚筒支撑联接件容易断裂的问题,进行一种基于ADAMS的烘丝机滚筒机构动力学仿真。借助Solidworks和ADAMS软件创建烘丝机滚筒机构的动力学模型,设置合适的虚拟工作环境,对烘丝机滚筒机构进行动力学仿真,得到滚筒支撑连接件的张力曲线,利用材料力学理论知识对支撑部件进行力学分析,得到支撑部件破坏原因,并进行支撑部件结构改进。仿真结果表明：该分析可为滚筒支撑类零件力学计算、强度校核提供理论支撑,并具有一定的工程意义。     

一种枪械击发点火系统模拟试验装置设计

为揭示枪械击发点火机理,研究枪械击发点火故障机理并提高击发点火可靠性,设计一种枪械击发点火 系统模拟试验装置。通过改变落锤的高度可给测试单元提供不同的击发能量条件,以击针及带底火弹壳为试验对象, 模拟枪械中击发点火系统的装配关系和实际工况。试验结果表明：测试单元与监测单元配合能测试出底火输出火焰 长度、火焰持续时间、压力特征参数等输出特征量,实现对枪械击发点火性能的定量评价。     

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。     

TATB、石蜡、石墨钝感作用的讨论

研究TATB、石蜡、石墨在落锤撞击试验条件下的变化及试样的撞击加速度-时间曲线,探讨了这些钝感剂对HMX、RDX等炸药的钝感机理及产生不同钝感效果的原因。对一些高聚物粘结炸药落锤试验、苏珊试验的结果进行了分析讨论。     

基于蒙特卡洛法的卫星分离姿态计算方法

为了计算以弹簧作为分离动力源的卫星在星箭分离时刻的分离姿态,建立了六自由度动力学方程,并采用龙格库塔法求解了该方程,算例结果表明:通过该方法计算得到的分离角速度与ADAMS仿真计算结果相比,最大偏差小于0.77%。基于以上研究,针对卫星、弹簧装置多个设计偏差对卫星分离姿态的影响,提出基于蒙特卡洛法的卫星分离姿态分析方法。飞行试验结果表明,由该方法得到的分离角速度与常规保守算法相比,计算精度提高35%左右,解决了工程中由于采用将各个偏差取最大值进行保守计算而导致计算结果偏差较大的问题,可为卫星设计、弹簧装置设计提供参考。