材料组分含量对火炮复合材料身管残余应力的影响

本文建立了计算含金属内衬的复合材料身管加工过程中产生的热残余应力和应变的模型,给出纤维和树脂的体积含量对残余应力影响的模型,编制了计算复合材料身管的残余应力的程序,分别计算了多种纤维树脂比例下复合材料身管中的热残余应力。通过调节纤维和树脂的含量可使得复合材料身管中的残余应力达到较优值。     

虚拟仪器在压缩机型式试验测试中的应用研究

在对某压缩机企业的压缩机型式试验现场和要求分析的基础上,依据压缩机型式试验的国家标准,研究了压缩机各项性能参数的测试方法,给出测试解决方案,实现了一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的压缩机型式试验测试系统,对系统软硬件设计进行详细介绍,现场运行测试表明,与传统仪器构建系统的方法相比,采用虚拟仪器技术效率高、性能可靠、使用方便.     

冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性试验分析

应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器工作在高冲击、高速环境下,因此对所设计长行程磁流变阻尼器进行了冲击试验,测试其在冲击载荷下的动态特性及性能指标。通过采用非线性最小二乘法对试验数据拟合,基于Herschel-Burkley磁流变液非线性本构特性的平行平板恒流模型,提出了冲击载荷下磁流变阻尼器的动态特性模型。并利用该数学模型对磁流变阻尼器在反后坐装置应用中的可控性进行了深入讨论。理论分析表明：在火炮反后坐装置应用中,利用磁流变阻尼器阻尼力可调特性,可以实现理想的后坐动态特性。     

复合材料身管的热残余应力

根据圆筒的弹性力学理论,建立了带金属内衬的纤维增强复合材料身管的热残余应力模型,考虑了复合材料加工固化过程中的温度和缠绕角度等参数的变化.基于该模型编制了计算复合材料身管的热残余应力的程序.以T300/环氧树脂复合材料为例,计算了复合材料身管径向、周向和轴向的热残余应力,得到复合材料身管中的热残余应力随缠绕角的变化规律.结果表明复合材料身管中由固化温度变化引起的周向和轴向的热残余应力比径向的大,缠绕角在45°左右时各个方向热残余应力值最大.     

一种能适用于身管振动主动控制的机电耦合退化壳元

根据压电材料的正、逆压电效应及其基本原理,提出了在火炮身管中缠绕压电薄膜(PVDF)对其振动响应进行主动控制的一种新方法,并通过构造一种新型的考虑横向剪切变形影响的机电耦合退化壳单元对身管振动进行了有限元建模,推导出了关键的作动控制方程与传感控制方程,为进一步研究打下了基础。     

火力线跟踪与瞄准的鲁棒控制

无人炮塔火力线调动过程中,火力瞄准机构运动使动力系统参数摄动,而连续射击时的冲击又使系统有较大外部干扰.针对火力线动力系统中这两个不确定性因素,提出非奇异终端滑模变结构鲁棒跟踪控制方法.该控制策略中,控制结构不变部分使火力线标称动力系统渐近稳定,控制结构变化部分使上界已知的不确定动力因素得到抑制和补偿.通过对某无人炮塔一火炮动力系统的仿真实验,验证了所提方法的有效性.该方法还为某些武器发射平台高精度瞄准控制设计提供有益参考.     

基于SPCE-HDMR的某输弹协调机构稳健设计研究

针对某输弹协调机构不确定性输入参数众多、稳健优化设计计算量大的问题,提出一种基于稀疏混沌多项式展开的高维模型表达技术,即SPCE-HDMR,用于提高输弹协调机构的到位精度,其显著优势是能够明确输入参数的线性程度和耦合特性,将构造复杂高维代理模型由指数级增长降阶为多项式级增长。首先,明确输弹协调机构的不确定性输入参数,并对其进行分类; 然后,基于Cut-HDMR思想搭建输弹协调机构高维模型的函数扩展结构,利用优化拉丁超立方采样技术,结合稀疏混沌多项式展开方法,构建输弹协调机构高维模型的分量函数; 最后,进行了输弹协调机构的稳健优化设计研究。计算结果验证了该方法的实用性和有效性,且能够高效准确地提高输弹协调机构的到位精度。该方法为输弹协调机构以及其他工程机构的设计提供了理论参考。     

小孔释放法测纤维增强复合材料残余应力的释放系数

介绍了小孔释放法测量残余应力的原理,给出释放应变与残余应力之间的关系公式.针对纤维增强复合材料的属性特点,应用坐标系转换原理推导出通孔法测量复合材料残余应力时的应力释放系数公式.以碳纤维增强复合材料为例计算其残余应力测试过程中的释放系数,由此得到释放应变,并将计算结果与同一预应力下用有限元法计算的结果进行了对比.     

冲击载荷下磁流变阻尼器控制系统仿真研究

应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器可代替制退机提供后坐阻力.为得到理想的后坐阻力动态特性,要求其阻尼力控制系统响应快速,以实现阻尼力的输出跟踪控制.对所设计长行程磁流变阻尼器进行了冲击试验,测试其输出阻力的动态响应时间.由于试验结果并不理想,因此利用非线性逆系统方法对磁流变阻尼器跟踪控制系统进行了设计校正.最后,对校正后的磁流变阻尼器控制系统及后坐阻力动态特性进行了仿真分析,结果表明,改进设计后的磁流变阻尼器控制系统具有良好的跟踪性能,后坐阻力动态特性令人满意.     

空投货台摆荡阶段流体-固体耦合建模分析

为获得空投货台摆荡阶段的精确动力学响应,考虑货台大幅度摆荡对空气产生的非定常效应,基于平衡点法构建了空投吊挂系统多体动力学模型,并采用基于ALE格式的有限体积法建立了空气流场模型,在此基础上推导建立了非定常流动作用下的货台-空气流体-固体耦合分析模型。通过数值算例研究:验证了该多体动力学模型的鲁棒性和正确性;明确了层流非定常模型能较好地描述流体对平板的作用力,可用于空投货台摆荡阶段的流场分析;对比指出通过流体-固体耦合分析得到的非定常流动气动力显示出震荡特性,而定常流动假设模型会给货台带来类似粘滞阻尼的特性,其减速效果要比非定常流动模型强烈。