基于虚拟样机的火炮系统建模与仿真分析

根据地火炮的主要部件的连接关系，在分析了火炮拓扑结构的基础上，讨论了火炮各体的自由度。介绍了机械系统动力学仿真分析系统ADAMS，首次将其应用引入到武器装备研究领域，简述了Kane方法建模的步骤。结合Fortran语言编程，在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机，虚拟样机仿真和Kane方法对比结果说明了虚拟样机建立的可信性。最后，研究了驻锄刚度对火炮振动性能的影响，并展望了虚拟样机的应用前景。     

采煤机截割部建模与动力学仿真研究

采煤机工况恶劣,载荷复杂,使得基于物理样机的试验危险性大且代价昂贵,而利用虚拟样机技术进行建模与仿真研究可以在物理样机产生前对产品的性能进行全面评估,从而获得系统级优化的产品.建立了采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机,剖析了基于Pro/E建立三维实体模型、MATLAB模拟滚筒所受冲击载荷、ANSYS制作模态中性文件、ADAMS设置仿真参数等若干关键技术问题,大大提高了基于Pro/E,ANSYS,ADAMS和MATLAB等软件进行多领域建模和仿真的可操作性,对于研究多体系统工作的可靠性具有重要价值.     

火炮动力后坐试验台建模及射击模拟准确度评估

针对火炮动力后坐试验台模拟实弹射击准确度问题,基于ADAMS/ATV软件,以某型自行火炮为对象,建立火炮动力后坐试验台虚拟样机模型;在此基础上获得炮口强冲击条件下火炮后坐位移、速度及加速度仿真曲线;分别求解曲线间距相对误差,结合界标分界法提出基于曲线形状相似度及数值相似度两指标的射击模拟准确度评估方法。通过计算获得试验台模拟准确度为0.8654。评估结果表明,该试验台能较准确模拟火炮实弹射击的后坐动态特性。     

装备工作性能模糊评判新方法

阐述了虚拟样机技术的优越性及其在机械系统研究领域应用中的必要性,总结了火炮可靠和安全工作的三个基本准则.将模糊的观点引入到火炮研究领域,定义了单因素与火炮工作性能等级间的隶属度函数,建立了基于虚拟样机的火炮工作性能模糊综合评判模型.     

基于ADAMS与CPSO算法的火炮结构参数优化设计研究

针对火炮动力学模型是多部件、强非线性的系统,直接在ADAMS环境下对火炮结构参数进行优化,可能存在实现难度大、迭代次数过多、优化效果不明显等问题,提出了基于ADAMS与CPSO算法相结合的火炮结构参数优化设计方法．在利用Pro/E与ADAMS建立火炮虚拟样机并进行仿真试验的基础上,采用混沌粒子群算法对火炮结构参数进行优化,从而获得火炮结构参数和炮口扰动优化结果．根据优化值与初始值的对比分析,证明了文中所提优化设计方法合理可行．     

基于虚拟样机技术和广义简约梯度算法优化火炮射击稳定性

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设，实际上是一种静态的分析方法，虚拟样机技术的出现为基于动力学的火炮动态分析提供了新的途径。在建立火炮动力学模型的基础上，利用虚拟样机技术系统地研究了高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入相对灵敏度分析公式，解决了具有不同量纲的影响因素的比较难题，进而获得影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在非线性优化问题的局限性，以火炮射击稳定性为目标，采用广义简约梯度算法对火炮射击稳定性进行了优化，得到一组使火炮稳定性最优的匹配结构参数，仿真及优化算例证明了利用虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和灵活性。最后，展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

基于ADAMS的连杆机构多体动力学仿真研究

以柔性连杆为研究对象,应用多体系统动力学对曲柄-滑块机构进行了仿真研究。基于ADAMS建立了机构的虚拟样机模型,利用动力学仿真得到高速、重载下连杆柔性对系统性能的影响;通过连杆的振动模态分析了系统性能变化的机理,并用有限元法对连杆的动应力分布进行了计算和分析,使得在结构设计阶段就可以预估机构的疲劳寿命,实现了机构的虚拟样机设计。     

基于ADAMS的4 RUPaR高速搬运并联机器人轨迹规划与运动学仿真

由于并联机构的复杂性,通过理论计算分析机器人实际规划轨迹下的运动学性能是十分困难的．为了预测4 RUPaR高速搬运并联机器人机构在搬运轨迹下的运动学性能,在ADAMS中建立了并联机构的虚拟样机,对机构进行拾取放置轨迹规划和在规划轨迹下的正逆运动学仿真．通过分析仿真结果,预测机构在规划轨迹下的运动学性能指标,为机构优化设计、控制策略研究、规划轨迹优化和物理样机制造提供参考．仿真结果表明,规划轨迹设计合理,机构运动学性能良好．     

基于ADAMS的自行火炮悬挂装置振动分析

在对自行火炮的振动源进行分析的基础上,利用ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSys-tem)软件平台下的ATV(AdamsTrackedVehile)模块建立了某型自行火炮虚拟样机,并对自行火炮的悬挂装置进行了简单的分析,建立了该部分的三个力学模型。最后,利用虚拟样机对自行火炮进行了行军试验仿真,考察了悬挂装置的施加对车辆振动的影响。仿真结果表明,利用ATV建立的虚拟样机对自行火炮进行振动分析的方法是可行的。     

基于ADAMS平台的四足机器人越障仿真与测试

针对四足机器人在静步态行走过程中面对非平坦路面上障碍物的情况,提出一套完整的四足机器人翻越障碍物的步态理论分析方法,同时使用ADAMS虚拟样机软件对该步态进行运动仿真与测试。文中详细叙述了机器人膝关节与髋关节的运动轨迹规划,将规划的轨迹离散化后导入ADAMS和利用ADAMS/PostProcessor得到仿真测试结果。该研究通过虚拟样机平台弥补了前期客观条件限制下的测试局限,测试结果验证了四足机器人翻越障碍物的理论分析。四足机器人翻越障碍物的步态理论对未来四足机器人实物样机的设计和制造工作有着指导意义。     

Research on Fault Evaluation of Armament Equipment Based on ADAMS

1 IntroductionNowadays the local wars suggest that the key of succedng is the comParison of intmptive force,though advanccd Weaponry is becOndng moe and moe impotant. As the convelltional opPrssiveweaPO, artillery still plays a necessary Psit in m(for war Howevec arhllery Inay encounter allkln(l8 of faultS in the course of maintenance alld suPpot of armament equipment fOr incorreetiyOperahng and other natural reasons, and the faults win direetly affect the wobong performace ofarhllery Rec…     

基于ADAMS的FSAE赛车建模与操纵稳定性仿真

为建立某FSAE赛车的虚拟样机模型及评价其操纵稳定性,采用机械系统动力学分析软件ADAMS中的ADAMS/CAR模块,建立了某中国大学生方程式(FSAE)赛车模型,并介绍了建模的过程及要点.建立了比赛赛道的模型,利用ADAMS/CHASSIS得到赛车在此赛道上的最佳行驶路径.利用Smart driver模块仿真得到赛车...     

基于虚拟样机技术的汽车操纵稳定性参数正交优化设计

以某型轿车底盘为研究对象,采用虚拟样机软件ADAMS建立整车多体动力学仿真模型;结合汽车操纵稳定性的客观定量评价标准,建立了直接生成操纵稳定性评价值的ADAMS函数;用ADAMS软件结合正交试验方法对整车操纵稳定性进行了虚拟正交优化设计.虚拟样机技术在车辆操纵稳定性参数正交优化中的应用,不仅使仿真模型与集中质量模型相比提高了精度,还分析出整车操纵稳定性的主要零部件影响因素,得到了最优的一组设计方案.由于是直接对具体零部件的优化,整个设计过程适于在企业中应用.     

基于转向轻便性与回正性的方程式赛车主销内倾角优化

方程式赛车转向沉重是一个需要解决的问题.在考虑轮胎非线性侧偏特性的基础上,根据双横臂悬架主销内倾角的计算公式,确定了转向回正时残余横摆角速度与主销定位角度的数学关系.在此基础上对赛车的主销内倾角进行了优化.并利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了赛车的虚拟样机模型,优化后的赛车多体动力学仿真结果表明,在保证赛车转向回正性能的前提下,赛车的转向轻便性得到了提高,为赛车主销定位角度的设计提供了指导．     

弧形三脚架减振效果及射击精度改善研究

为研究一种新型弧形三脚架结构对机枪振动抑制以及射击精度改善情况,基于ADAMS以及相关实验数据建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型。在其余条件一致的情况下,对比了不同枪架在射击过程中的膛口动力学响应。根据外弹道理论,以及弹头出膛口扰动,对射击100m距离弹头散布进行了计算。结果表明：膛口的振动主要体现在高低方向上(y轴),在该方向上膛口位移、速度、射角峰值平均值分别降低了27.8%、25.8%、31.1%左右。弧形三脚架对应的弹头散布圆半径R100,R50分别改善了33.6%、23.2%。弧形三脚架结构可有效改善机枪系统射击精度。     

冗余驱动地震模拟台虚拟样机动力学分析

1.College of Engineering, Shantou University, Shantou 515063, China;
2.Shantou Institute for Light Industrial Equipment Research, Shantou 515021, China;
3.State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China     

Development of a Special Machine Rotating Cutter Based on Virtual Prototyping

We first describe the fundamental concept of virtual prototyping(VP)technology and discuss the differences among VP,computer aided design,computer aided engineering and computer aided manufacture.Then we present the application flow of virtual prototyping technology to the development of mechanical products.Based on ADAMS/VIEW,a new kind of special machine rotating cutter has been developed.The simulation results show that the rotating cutter meets the design requirements.Is is concluded that virtual prototyping technology is quite valuable in designing and manufacturing mechanical product.