基于虚拟样机的自行火炮行驶平顺性仿真研究

对某型自行火炮结构组成进行分析,利用ATV模块在ADAMS软件平台上建立该火炮的虚拟样机;利用谐波叠加法构建了随机不平路面,实现了自行火炮的仿真行驶。选择总的加速度加权均方根值评价法作为自行火炮行驶平顺性的评价标准,并对不同路面上的行驶平顺性进行仿真计算,得到了评价平顺性的参考值。结果表明,通过建立虚拟样机对自行火炮进行平顺性分析是可行的,为自行火炮的行军试验仿真提供了参考。     

道路模拟机的虚拟样机仿真平台

道路模拟机的虚拟样机仿真平台,基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件建立.根据道路虚拟机工作原理,采用逆傅立叶变换法构建行驶路面信号,建立接触碰撞力学模型以模拟路面与车轮的相互作用.在此基础上建立道路模拟机虚拟样机仿真平台,对车辆平顺性进行仿真.结果表明:该仿真平台可用于车辆行驶平顺性试验研究.     

履带车辆强化行驶试验的平顺性仿真

履带车辆强化行驶试验的平顺性仿真的过程如下:先用仿真软件ATV建立某型履带式自行火炮虚拟样机,并根据强化试验路的设计指标,编写相应的路面文件,建立仿真路面.其仿真试验通过强化试验路面上得到的不同车速下车辆驾驶员位置的垂直振动和水平振动加速度及其均方根值,解算出振动加速度与路面及行驶速度的关系.     

装甲车辆平顺性仿真及试验验证

该文研究内容为车辆(轮式、履带)在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、三维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专用模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果证明所建立的车辆—地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

车辆悬架行驶平顺性全状态反馈主动控制

本文基于车辆的1／2线性模型探讨了车辆悬架行驶平顶住的全状态反馈控制，仿真计算结果表明，采用状态反馈县化控制可以有效地提高车辆的行驶平顺性．不论是随机激励还是确定性扰动，其各项评价指标都得到了显著地改善．     

摇臂式车辆轴间刚度阻尼对平顺性影响分析

车辆良好的行驶平顺性对减轻乘员的疲劳,降低运输过程中所受动载荷具有重要意义。对采用摇臂式悬架的三轴式车辆平顺性进行研究,根据整车参数,在Adams/View中建立车辆的整车动力学模型,并构建D级随机路面,在一定车速下对其行驶平顺性进行分析,初步验证了初始的悬架设计参数对车辆相关平顺性要求的满足情况。通过改变车辆各轴的悬架刚度和阻尼参数,分析车辆前中后三轴的刚度和阻尼的变化对整车平顺性的影响规律。结果表明,中间轴的刚度和阻尼变化对整车平顺性影响较小,通过对比,前轴和后轴的刚度阻尼变化对整车平顺性影响相对较大。     

履带车辆行驶平顺性预测的仿真

履带车辆行驶平顺性预测仿真,以某型履带车辆为例,利用Matlab信号处理工具箱构建路面模型,以逆傅立叶法构造路面谱.以ISO 2361标准作为平顺性评价方法,对履带车辆在F级路面上的平顺性进行仿真.并用履带车辆模块和Pro/ENGINEER构造履带车辆虚拟样机,包括其结构组成及运动分析、模型建立及仿真分析.     

基于多项式混沌展开方法的翼伞飞行不确定性

针对翼伞飞行性能的不确定性量化评估问题,基于多项式混沌展开(PCE)方法,提出翼伞系统模型参数不确定性分析方法。建立含有不确定性参数的翼伞系统9自由度多体动力学模型,并利用PCE方法建立代理模型来逼近翼伞系统非线性动力学模型。分析不同PCE模型阶数和样本点数量对计算结果的影响,综合考虑计算精度和效率,给出适用于翼伞飞行不确定性分析的PCE模型。分别利用PCE方法和Monte Carlo方法研究气动力参数不确定性对某小型翼伞系统飞行的影响。仿真结果表明,PCE方法可以达到与Monte Carlo方法相同的计算精度且具有更高的计算效率,验证了该方法对翼伞系统飞行不确定性分析的有效性。     

自行火炮扭力轴疲劳寿命仿真研究

以某型自行火炮为研究对象，通过建立自行火炮的虚拟试验环境，实现了自行火炮虚拟行驶和扭力轴载荷历程的虚拟测试。建立了扭力轴有限元模型，与45CrNiMoVA材料的ε-Nf曲线共同构成了扭力轴疲劳虚拟样机，实现了扭力轴的疲劳损伤及寿命预测，为用户制订有效的技术保障方案提供了科学依据。     

悬架系统非线性元件对平顺性和道路友好性的影响

该文采用统计线性化法分析了货车悬架系统中两级变刚度复式钢板弹簧、液力减振器等非线性元件对车辆平顺性和道路友好性的影响. 试验结果表明考虑悬架系统非线性元件的影响时车辆振动状况的模拟值更接近实际情况.     

远程AUV近水面运动纵向模糊滑模控制

针对自主水下航行器（AUV）近水面航行过程中波浪扰动的问题,研究了模糊滑模控制在AUV近水面纵向运动控制中的应用。在AUV六自由度非线性模型的基础上进行合理的近似和简化,建立了线性化纵向运动方程。根据随机长峰波理论和波浪谱密度函数对AUV受到的波浪力和力矩进行了数值计算和仿真。基于滑模控制方法设计了AUV纵向运动控制器,对1阶波浪力扰动下的深度控制性能进行了分析,并通过在滑模控制器的基础上引入模糊逻辑解决1阶波频扰动引起的控制输入高频抖动问题。近水面深度控制计算机仿真结果表明,所设计的模糊滑模控制器在保持良好的控制性能的基础上能够达到减弱舵角高频抖动的目的。     

基于剪应力模型的履带车辆转向力矩分析与试验

为了研究在打滑条件下的履带车辆转向性能,提高履带车辆转向模型的模拟精度,建立了考虑履带滑转、滑移及转向离心力影响的高速履带车辆稳态转向模型。根据剪切应力-剪切位移关系模型推导了两侧履带牵引力、制动力及转向阻力矩的计算公式。在此基础上,根据力平衡关系构建了履带车辆转向运动学方程,并采用迭代计算方法进行求解。以某型装备综合传动装置的高速履带车辆为对象,通过试验测试结果与计算结果的对比分析,对履带车辆转向模型的准确性进行了验证。基于履带车辆稳态转向模型,研究了履带车辆转向运动学及动力学特性随转向半径及车速的变化规律,结果表明：当履带车辆转向速度越高,转向半径越小时,离心力对转向性能的影响越显著。     

车辆电控空气悬挂结构优化模型与优化设计方法研究

针对悬挂结构及参数设计不合理导致的刚度曲线不理想、车辆姿态不一、调节困难等问题,在分析车辆电控空气悬挂特性指标、影响因素、约束条件基础上,提出了满足设计要求的电控空气悬挂特性优化设计规则与评价方法。建立多目标的悬挂结构优化目标模型,并对其结构及参数进行优化设计。研究结果表明：基于多目标电控空气悬挂结构优化目标模型、优化规则与评价方法,体现了前期悬挂设计与后期实车行驶的多方面要求;结构优化规则与评价方法科学、可行,适用于摆动缸与固定缸式油气悬挂的结构优化设计与评价。     

超空泡航行器流体动力仿真分析

超空泡航行器在水下运动时，其大部分表面被超空泡包裹，构成了一种新的流体动力布局，运动模式完全不同于常规航行器，其受力状态也极其复杂，这种新的流体动力是非线性的。为了进一步分析超空泡流场中航行器的受力特性，需要对其流体动力进行线性化处理。本文描述了超空泡形态，讨论了影响超空泡变形的主要因素，对超空泡流场中航行器的滑行力和空化器升力做了分析和线性化处理。仿真结果表明，滑行力和空化器升力在一定范围内是线性的，利用经线性化的力可进一步分析航行器的运动特性。     

高速履带车辆制动能量与制动力分布规律预测方法研究

为预测高速履带车辆制动系统能量与制动力的分布规律,以某型履带车辆为例建立其整车动力学模型、推进系统模型以及制动系统模型,提出一种由路线长度、坡度、半径、侧倾角、路面功率谱密度、行驶阻力系统. 土壤最大附着系数、最大转向阻力系数8个参数定义试验场地的建模方法。分析了道路参数对车速的影响;采用最优控制理论设计车辆最短时间仿真行驶策略,基于试验数据建立二元线性回归方程修正仿真制动转矩。通过试验与仿真验证了模型的准确性以及控制策略的有效性。基于1 000 km试验数据建立典型试验场地模型,并预测了6 000 km车辆全寿命里程制动能量与制动力分布情况。仿真与预测结果验证了该方法的可行性。     

新型远程自主水下航行器侧向滑模变结构控制

根据新型远程自主水下航行器操纵机构的组成和特点，建立了其侧向运动的非线性数学模型，并进行了线性化处理。在此基础上，基于变结构控制理论，分别研究了基于垂直舵的侧向低速巡航控制和高速巡航控制及基于前、后侧向推进器的悬停转向控制。仿真结果表明，该控制器可满足水下航行器侧向巡航控制和悬停转向控制的需要，并对参数不确定性和未建模动态都具有良好的鲁棒性。     

多轮驱动装甲车辆电机驱动控制系统研究

对基于CAN总线的多轮驱动装甲车辆电机驱动控制系统进行设计,包括基于CAN总线的8×8多轮驱动装甲车辆电机驱动系统结构、单个电机控制器硬件电路结构设计、基于磁场定向矢量控制和CAN总线的电机转矩控制策略设计．给出了多轮驱动特例双电机独立驱动装甲车辆爬坡、转向、加速和直驶不同行驶工况下的电机输出特性的试验结果,结果表明多电机独立驱动的装甲车辆电机驱动控制系统满足车辆行驶性能的需求．     

基于LS-DYNA的保险杠耐撞性虚拟试验研究

为提高某轿车保险杠的耐撞性,根据GB17354-1998标准,在LS-DYNA软件中建立虚拟碰撞试验的有限元模型,对不同车体边界条件、材料屈服强度和地面摩擦系数下的主梁和吸能盒变形以及系统内能进行了对比分析,探讨了这些参数对保险杠耐撞性的影响.研究表明:依据实际试验情况,车体边界条件应设为不固定;合理组合主梁和吸能盒的屈服强度可提高保险杠耐撞性;地面摩擦系数增大,保险杠吸能量增加.     

波浪和海流条件下潜射飞行器出水姿态参数研究

在铅垂平面内研究波浪和海流条件下潜射飞行器出水姿态参数确定问题,给出波浪和水流的数学模型,建立铅垂平面内飞行器的水中运动方程,给出确定惯性力、粘性力和浮力的公式,针对某飞行器进行出水过程的仿真计算,结果与理论分析相吻合.     

车辆行驶路面的数字化建模方法研究

为提高车辆虚拟试验结果的准确性,对车辆行驶路面数字化建模方法进行了研究。利用双轨真实路形计对中波和长波起伏路面进行测量,并将测量结果与依据路面外形设计参数建立的波形曲线进行对比,验证了测量方法的准确性和可信性;利用双轨真实路形计分别对渣土路、砂石路两种随机路面进行测量,获取了路面不平度实测数据,并采用基于周期图法改进的Welch算法对实测数据进行了功率谱密度估计,依据相关国家标准GB/T 7031—2005评定了路面等级。采用谐波叠加法建立了三维随机路面模型,通过与实测数据作功率谱密度对比,表明二者具有较好的一致性,验证了三维随机路面模型的可信性。