考虑导弹1阶驾驶仪的近似最小加速度峰值导引律

为避免操纵能力受限的导弹在实现大落角约束时出现控制饱和问题,提出一种考虑系统惯性且加速度峰值近似最小的解析形式组合导引律。通过设计切换点以及后段惯性补偿项,该组合导引律由圆弧-直线导引律和带1阶惯性补偿项的多项式导引律组合而成;通过数学推导,证明了切换点必然存在,且组合导引律的加速度峰值出现在切换点;结合前段圆弧-直线导引律对加速度峰值的优化能力,实现了组合导引律的近似最优性。仿真结果表明：组合导引律的加速度在切换点后不再增大,且落角约束得到了满足;与数值最优解的比较进一步验证了该组合导引律的近似最优性。     

基于多目标优化的车身前端结构耐撞性和轻量化设计

为了解决车身前端结构耐撞性和轻量化之间的矛盾,通过分析正面碰撞过程中力的传递路径和能量分布,筛选出对碰撞性能影响较大的部件作为优化设计对象.将所选部件的材料和厚度作为设计变量,建立结构耐撞性和轻量化多目标优化问题的数学模型,以部件总质量和总吸能量作为优化目标、加速度峰值和前围板入侵量作为约束条件进行优化分析,得出所选部件材料和厚度的最优组合.优化后,车身前端结构质量减轻3.5%,总的吸能量增加8.9%,加速度峰值降低14.7%,前围板入侵量减少8.7%.不仅提高了汽车正面碰撞的耐撞性,且实现了车身前端结构的轻量化.     

典型舰艇设备在水下爆炸作用下的安全距离

运用有限元分析程序ABAQUS对某型舰艇进行冲击响应的数值模拟,分析爆炸攻角给舰船结构和设备动态响应带来的影响。重点分析了舰船设备在水下爆炸作用下的安全距离,得出:水下爆炸载荷作用下舰船结构响应具有局部性,垂直迎爆时船体的受冲击范围和强度较大;同等炸药量、相同爆炸距离时,辅机垂向瞬时加速度响应随着爆炸攻角的减小而减小,而垂向剩余加速度响应则是60°时最大,90°时略小,30°时最小;同一炸药量时,辅机安全距离也是60°时最大,90°时略小,30°时最小。     

弹底压力测试技术

压电型压力传感器具有加速度效应,通过对其加速度效应测试的研究有助于弹丸膛内弹底压力数据的处理分析。压力传感器与加速度传感器同时安装在记录仪中,将记录仪安装在马歇特锤上进行了5 100g的冲击实验。对比压力传感器与加速度传感器的响应曲线,压力传感器的低频响应与加速度响应相关系数达到89.7%。采用膛内的加速度响应曲线修正弹底压力后,其峰值与膛底压力峰值相比误差为0.5%。     

压电冲击传感器方向敏感量化分析研究

针对压电引信中的压电冲击传感器输出受到冲击加速度方向的影响,提出一种评价压电冲击传感器方向敏感特性的方法。基于压电引信中压电传感器的工作原理和应用特点,构建多向压电冲击加速度传感器多角度冲击响应输出数学模型,并通过量化分析冲击传感器多角度冲击输出,掌握单向、多向压电传感器的多方向冲击响应规律,得到冲击传感器的最佳冲击方向。仿真结果表明：多向压电冲击传感器方向敏感特性优于单向传感器,方向敏感特性与传感器的各向灵敏度之比有关,该评价方法可为压电引信研制提供理论依据。     

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ADAMS的滚珠丝杠式ISD悬架平顺性仿真研究

为解决Ⅰ型ISD悬架存在的惯容器"击穿"现象,提出Ⅱ型ISD悬架,以提高ISD悬架实用性能.基于Pro/E和ADAMS联合建模,通过ADAMS和MATLAB联合仿真,对滚珠丝杠式ISD悬架平顺性进行仿真分析.对正弦输入、随机路面输入和阶跃输入作用下的ISD悬架动态性能进行初步研究.结果表明:与传统被动悬架相比,提出的Ⅱ型ISD悬架可以有效降低车身垂直振动加速度.     

软特性刚度在被动式Stewart隔冲平台中的应用研究

运用ADAMS软件建立被动式Stewart隔冲平台的动力学模型。对软特性刚度对隔冲平台动态刚度及冲击响应的影响进行了分析,并与线性刚度和冲击试验进行对比分析。结果表明:当单个隔冲器采用软特性刚度时,被动式Stewart隔冲平台的水平和垂直方向动态刚度均呈软刚度特性,且垂向动态等效刚度大于水平动态等效刚度。与限定位移相比,初始刚度对冲击响应的影响更大,初始刚度增大,冲击隔离率迅速下降。与线性刚度相比,软特性刚度系统可以有效降低被隔离设备的加速度响应幅值。仿真冲击隔离率和峰值发生时刻与试验结果比较接近,表明了仿真模型的有效性。     

加速度峰值最小的落角约束导引律设计

针对静稳定度较高的导弹在实现大落角攻击时存在操纵能力不足的问题,提出了一种带落角约束的加速度峰值最小的导引律,以降低末制导需用过载、避免控制饱和。通过引入辅助状态将峰值最小化问题转化为常规最优控制问题,采用假设-验证的思路推导出无惯性环节系统的解析解,并借助高斯伪谱法求解无惯性环节系统和一阶惯性系统的数值解。仿真结果检验了两种方法的有效性,并表明无惯性环节系统和一阶惯性系统下,加速度峰值最小的弹道分别为精确和近似的圆弧与线段的拼接。     

基于多软件联合仿真的载货汽车平顺性提升方法研究

针对改善某载货汽车行驶平顺性的问题,对某整车制造企业生产的某型载货汽车进行了研究,提出一种新的方法对该车顺性进行提升.首先,应用ADAMS/Car建立载货汽车的刚柔耦合样机模型;其次,建立ADAMS/Car与Simulink的联合仿真模型;最后,利用MATLAB编写加速度RMS(加权加速度均方根值)程序,并应用Isight/Optimization软件中的多岛遗传算法优化此联合仿真模型.以载货汽车不同车速行驶在随机级路面(C级),驾驶室座椅处加速度RMS值来评价整车平顺性的优劣.结果表明:采用提出的方法设计优化后,驾驶室座椅处X向的加速度RMS值最大降低了12.84％,座椅处Z向的加速度RMS值最大降低了13.08％,座椅处综合加速度RMS值最大降低了11.46％,平顺性能得到了提升.