履带张紧力的多体动力学仿真

用多体动力学软件RecurDyn,以某履带车辆为原形建立履带车辆的多刚体模型,并建立有效的不同等级的路面模型.模型中履带子系统有6个自由度,能够真实的模拟履带运动的实际情况.分别改变路面、速度、预张紧力等相关影响因素做多组计算,对比分析了履带动态张紧力的变化情况.     

履带张紧力及其影响因素分析

针对复杂的履带张紧力问题,研究张紧力在履带环上的分布情况,建立了履带张紧力的理论估算公式。利用履带车辆的多体动力学模型,对静平衡及匀速运动工况下履带张紧力的变化情况进行理论估算和动力学仿真,验证了理论估算公式的合理性。分析履带张紧力的影响因素,并利用理论估算和动力学仿真相结合的方法探讨预张紧力、车辆行驶速度、主动轮驱动力矩3种因素对履带张紧力的影响规律,为履带车辆的设计开发提供了理论参考依据。     

履带车辆履带预张紧力对平顺性的影响与仿真

为了分析履带预张紧力对车辆平顺性的影响,以某型高速履带车辆为例,在多体动力学仿真软件RecurDyn中建立了整车动力学模型,在不同车速下对履带预张紧力的不同取值对车辆平顺性的影响进行了仿真.结果表明,从平顺性最优的角度出发,该型履带车辆履带预张紧力取车重的10%左右较为合适.     

高速履带车辆诱导轮张紧力的计算与仿真

利用多体动力学软件RecurDyn建立了履带车辆模型,根据诱导轮、诱导轮曲臂及张紧装置的结构,分析它们的受力,建立诱导轮及曲臂的动力学方程,得到了诱导轮周围张紧力的计算公式,并建立了张紧装置液压和张紧力间的函数关系,对控制系统进行了初步探讨,最后通过在多种工况下的仿真,对计算结果进行了验证．     

履带车辆原地转向特性仿真研究

对履带车辆的硬地面原地转向特性进行了建模和仿真分析,计算结果表明,所建多体力学模型能较好地模拟履带车辆实际原地转向特性;通过改变转向速度,对原地转向工况下,车辆的受力情况以及履带张紧力的变化,进行了研究,所得结论可为高速履带车辆的结构设计与评价其原地转向特性提供计算依据.     

轮履变换车辆主动轮与履带板啮合损耗分析

为研究轮履变换车辆主动轮与履带板啮合的损耗变化,首先结合轮履变换车辆结构,对其进行受力分析;然后采用Matlab和Recur Dyn建立了主动轮与履带板啮合数学模型和多体动力学仿真模型;最后,仿真分析了该车辆在轮式状态和履带状态下,分别在硬质路面上以10 km/h、20 km/h、30 km/h、40 km/h、50 km/h匀速行驶一段时间内的主动轮与履带板啮合的功率损耗,结果表明,该车辆在轮式状态下匀速行驶时,其主动轮与履带板啮合的功率损耗低于履带状态,特别是在轮式状态下以40 km/h匀速行驶时,其主动轮与履带板啮合的功率损耗比在履带状态下匀速行驶时减少了36.49%.     

身管柔性对炮口扰动的影响

讨论了自行火炮身管为柔性体时的炮口扰动.对由多个刚体和柔性体组成的系统,运用多柔体系统动力学和火炮发射动力学理论,用模态展开法描述构件的弹性变形,用Kane方法建立了自行火炮的发射动力学模型.并对某履带式自行火炮实施了动力学仿真,得到了炮口扰动的规律.     

动力偶臂对多功能火炮直射时炮口扰动的影响分析

以某多功能火炮为研究对象,研究火炮直射时动力偶臂的大小对炮口扰动的影响。建立多功能火炮动力学模型,根据实际情况简化模型。运用完全柔性体理论建立身管、摇架和前后铜衬套的柔性体模型,基于刚柔耦合动力学理论建立多功能火炮刚柔耦合动力学模型。对模型进行仿真计算,运用加权与归一法构建炮口扰动的目标函数,通过对比分析,得到多功能火炮动力偶臂对火炮直射时炮口扰动的影响。结果表明,对动力偶臂优化可以明显降低炮口扰动大小,研究结果为多功能火炮动力偶臂的优化提供了理论依据。     

履带式自行火炮发射动力学仿真建模

基于多体系统动力学理论,利用多体系纪动力学仿真软件ADAMS,对某履带式自行火炮动力学模型的建立进行研究,并进行发射动力学仿真。建模时使用ADAMS函数实现了火炮中力元的建模,提高了建模效率;在对履带部分进行简化时考虑实际情况,体现出水炮发射时履带对车体的作用力。从仿真结果知该模型较好的反映了火炮后坐复进特性及车体在后坐力作用下的位移。     

履带滤波作用对路面激励影响的研究

建立履带车辆悬挂系统多自由度模型时常常忽略了履带的影响,为探寻一种考虑履带影响的履带车辆悬挂系统建模方法,作者分析履带对地面激励的影响,对经履带滤波之后作用在车轮上激励的功率谱在双对数坐标系中进行分段线性拟合,得到作用在车轮上激励功率谱拟合函数.该拟合函数可用于替代履带车辆悬挂系统多自由度模型中的路面谱函数以考虑履带的影响,也可用于室内道路模拟实验中对地面激励修正.     

自行高炮行进间射击炮口响应特性研究

为研究自行高炮行进间射击时的炮口响应特性,基于多体系统动力学、车辆地面力学、火炮发射动力学建立了自行高炮行进间发射动力学模型,运用谐波叠加法,对典型的自行高炮行驶路面进行重构。通过数值计算获得了不同行驶和射击工况下的炮口响应,分析了行驶速度、路面等级、射击载荷、射角等因素对自行高炮的炮口响应的影响。考虑了自行高炮结构非线性因素,运用有限元方法和接触碰撞理论,将柔性身管模型和滚珠座圈大规模接触碰撞模型应用于模型中。计算结果表明,随着行驶速度和路面等级的提高,炮口动态响应增大,行进间不同射击工况下,炮口响应情况有较大差异。研究结果为掌握自行高炮行进间射击炮口扰动规律提供了参考依据。     

自行火炮射击时车体运动分析

文中讨论了自行火炮悬挂装置的等效问题,自行火炮射击时悬挂装置的受力和运动,给出了车体及悬挂装置的动力学方程,为进一步分析车体运动对弹丸运动的影响提供了基础.     

基于跟踪微分器的自行高炮分数阶控制

针对自行高炮位置伺服系统跟踪速度要求高、射击时干扰强、跟踪精度对信号噪声敏感的特点,提出了一种基于跟踪微分器的分数阶控制律的改进方案。通过合理的假设和近似,建立了自行高炮位置伺服系统的饱和非线性模型;在此基础上设计了主令和反馈通道上的跟踪微分器,以滤除信号噪声得到工程实用的微分信号;再经由分数阶 PID 控制器得到控制量,以增加系统带宽。比较分析了设计的控制律与传统整数阶 PID 控制器在伺服跟踪和冲击力矩干扰下的控制效果。仿真结果表明,采用提出的方法能提高自行高炮响应速度和增加系统带宽,有效抑制噪声信号和外部力矩干扰。     

不同优化算法在轮式自行火炮动力学优化中的应用

以某轮式自行火炮为例,以减少炮口初始扰动、提高射击精度为目标,建立了基于轮式自行火炮发射动力学仿真的优化设计模型。采用加权组合法将炮口角位移与角速度统一为单目标,分别应用序列二次规划法、粒子群算法、模拟退火算法及多岛遗传算法对其进行优化设计求解。比较结果发现,模拟退火算法及多岛遗传算法能够适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求;粒子群算法尽管收敛速度较快,但优化结果不如模拟退火算法及多岛遗传算法;序列二次规划法由于容易陷入局部最优,不能适应轮式自行火炮系统优化问题的求解需求。     

某自行高炮武器系统作战效能分析

某自行高炮武器系统是新一代主战防空兵器, 为科学评估其作战效能, 对该武器系统的作战效能进行了研究, 分析了影响其作战效能的主要因素.根据某自行高炮武器系统射击目标的过程, 建立了对抗条件下该武器系统作战效能研究的数学模型并详细分析了影响系统作战效能的重要因素, 为在这方面的进一步研究提供了一定的参考.     

基于三角白化权函数的自行火炮作战效能评估

针对自行火炮作战效能评估问题,确定自行火炮作战效能评估因素,构建评价指标体系,运用层次分析法计算各指标权重系数,结合灰色理论中的三角白化权函数,建立自行火炮作战效能评估模型。并应用于实例,结果证明了模型的可行性和有效性,实现自行火炮作战效能的定量化评估。     

自行高炮射击精度综合补偿技术研究

为提高自行高炮射击精度,提出了提高高炮射击精度的综合补偿方法。基于武器系统组成,分析了影响自行高炮射击精度的主要因素及影响方式。在此基础上,结合火控闭环控制技术,根据火控解算误差相关性,建立误差综合补偿模型,利用火控解算前一时刻的误差特性,对后一时刻火控解算进行误差实时综合补偿,以提高射击精度。理论计算和试验数据分析表明,在不改变现有武器装备状态的情况下,该方法能提高自行高炮射击精度,验证了该方法的有效性。     

自行火炮半自动装填机构输弹问题研究

针对身管类自行火炮半自动装填机构设计原理存在的问题,在实验验证的基础上,对半自动装填机构㈠阻力”输弹对初速的影响进行了分析和量化研究,提出了解决“恒力”送弹问题的方法和途径。     

自行火炮工作模态分析试验技术

利用工作模态分析试验技术完成了自行火炮全炮试验模态分析,得到了所选择自行火炮全炮模态频率分布及其模态振型,并和传统试验模态分析方法进行对比。结果表明：对相同试验对象,工作模态分析试验结果与传统试验模态分析结果一致。     

An Operational Modal Analysis Experimental Technique for Self-propelled Gun

The experimental modal analysis of the selected self-propelled gun was completed to obtain its modal frequency distribution and modes by using an operational modal analysis experimental technique.The result obtained by the method was compared with that obtained by the traditional method.It indicates that the two results are in good agreement.