由试验推算燃气流冲击力

通过测量火箭弹发射状态下,发射装置受燃气流动的冲击时支腿和俯仰油缸的受力变化,运用支腿受力计算公式计算在某一设定的燃气流冲击力作用下支腿的受力值,与试验值相比较,如果两者差值在规定的精度范围内,则认为该设定的燃气流冲力,即为作用到发射装置上的燃气流冲击力;运用能量守恒原理,利用测得的俯仰油缸冲击力增量,导出俯仰系统的扰动角速度,进而推算出燃气流的冲击力。     

机动发射系统快速自动调平探讨

主要叙述了以液压支腿作为调平支腿的机动发射系统调平机构的组成和作用原理，分析了影响机动发射系统自动调平时间的因素，提出了实现机动发射系统快速自动调平的措施和途径。     

某牵引高炮液压调平油缸动态特性研究

建立了某牵引高炮液压调平油缸的数学模型和仿真模型,用Matlab数字仿真软件包对调平油缸进行动态特性仿真;分析了影响系统的动态特性的主要因素。仿真结果表明,Simulink模块是对液压系统的动态特性进行仿真的一条有效途经。可以推广到其它产品,进一步实现液压系统设计标准化和最优化,提高对武器系统的总体设计能力。     

基于目标面的开关阀控液压系统智能调平技术

液压调平系统广泛的应用在现代国防与民用技术中,而调平系统是一复杂的非线性时变系统,且在调平过程中会出现液压支腿之间、支腿与倾角之间的"牵连耦合"问题。针对这一问题采用基于目标面的调平方法,提出"以面调面"的面调平技术,通过调平平面与目标平面的相对位置输出控制量,设计了多输入多输出的MIMO非线性动态解耦模糊控制器。在调平过程中解决了耦合问题,实现多点调节。通过某型特种车辆和某型雷达车的现场应用和实验验证,很好实现了液压平台的精确快速调平。     

车载液压支撑调平系统设计

针对具有较大倾覆力矩的某车载设备调平的需要,介绍了一种大跨距梯形布局四点支撑液压自动调平系统,该系统选用了4条液压支腿支撑大型车载设备,采用“逐高法”对车载平台进行调平,实现车载平台快速调平。     

液压稳速系统在自行火炮上的应用

目前自行武器的电源主要是由车体底盘发动机通过变速器直接驱动发电机提供的,由于自行武器在行进间或转弯时发动机的转速变化很大,从而造成自行武器随动系统掉电。为解决自行火炮在行进间发电机的供电问题,采用了泵控马达液压驱动方式,借助马达转速传感器,将液压马达的输出转速与规定转速进行比较,通过控制器,实现对变量泵排量的控制,从而保证马达转速恒定,发电机稳定发电。试验表明,该稳速系统工作可靠,各项性能指标均满足自行武器行进间射击对发电机转速的要求,大大改善了传统自行武器的供电品质,为解决自行武器供电系统的驱动方式开辟了一种技术途径。     

锥差式液压马达的运动与效率分析

锥差式液压马达含液压驱动和锥差减速两部分.液压驱动部分由周围均布有若干轴向缸的缸体、柱塞、配流筒及调速装置等组成,减速部分由二齿差内锥齿轮副和零齿差外锥齿轮周向限制副及歪轴等组成.用调速手柄作调速轴向移动,实现多级调速,用换向手柄控制换向阀,实现换向输出.采用角速度多边形根据圆锥齿轮安装关系进行运动效率分析.     

飞机牵引车液压行走驱动的试验分析

在简要介绍飞机牵引车行走驱动液压系统的基础上,说明了液压系统测试的内容与状态.通过对该液压系统压力、温度的测试与分析,找出液压系统存在的不足之处并加以改进.通过对比试验对改进进行验证,提出解决马达壳体压力过高问题的改进措施.     

应用圆弧深槽端面油膜密封的液压回转油缸摩擦转矩

针对现有动力卡盘用液压回转油缸的配油问题,提出一种新型液压回转油缸方案,将圆弧深槽端面油膜密封技术应用到液压滑环中,在考虑黏度变化时对密封端面处的摩擦转矩进行理论分析。通过实验证明,理论分析是正确的。     

基于有限元法新型方舱力学性能分析及优化设计

针对传统金属方舱存在的质量大、刚度小等缺点,提出一种全新的泡沫铝夹芯板方舱,按方舱通用规范对两种方舱进行静、动力学分析。计算结果表明,在质量相同的情况下,泡沫铝夹芯方舱比传统方舱具有更高的刚度,在刚度相等的情况下具有更轻的质量,从而体现了泡沫铝夹芯方舱轻质、高强度的特点。并在最后对泡沫铝方舱的尺寸参数进行优化,使其性能得到进一步的增强。     

薄壁结构镁合金耐水压舱体研究

基于镁合金在军工领域的工程应用与轻量化承压舱体的结构特点,将铸造镁合金材料用于水下航行器承压舱体壳体结构。选用ZM5铸造镁合金材料,设计试制耐水压薄壁舱体典型结构1∶1试验件,开展不同外部水压载荷下试件结构应力和变形测试,进行壳体结构连接密封性试验。结果表明,ZM5镁合金薄壁舱体结构强度和刚度满足水中载荷要求,承压结构和楔环连接稳定,密封性良好,承受外压载荷不低于1.5MPa。     

基于面向对象的机械传动试验台控制系统

基于面向对象的机械传动试验台控制系统,以交流变频调速实现无级调速,并采用数字液压加载控制液压加载器实现无级加载和载荷谱的模拟.试验台以586个人计算机为核心,通过可编程控制器、单片机分别控制交流变频调速和液压加载系统.系统将试验台设备的各属性和方法封装于设备对象中.采用分层程序设计,提供友好的用户接口,由此提高试验台的自动化程度.     

栓系无人机光电侦察任务载荷控制系统

为实现栓系无人机快速精准地完成光电侦察任务,设计一套以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为控制核心,以三轴光纤陀螺实现视轴稳定的光电侦察任务载荷控制系统.介绍该系统的组成、工作原理、硬件原理框图以及电机选型计算方法,采用双速度环的控制模型实现高精度稳定控制.结果表明,该任务载荷控制系统的控制方法对提高无人机稳定瞄准和跟踪具有一定的工程参考价值.     

复合防护液舱抗爆效能对比试验研究

液舱是舰船多层防护结构体系中的重要功能舱室,战斗部近距离爆炸时,高速破片和冲击波载荷将对防护液舱产生严重的毁伤效应。针对高速破片和冲击波作用下防护液舱的动态响应特性和毁伤模式,提出了复合防护液舱的结构形式。为了对比该液舱相对常规液舱的抗爆效能,开展了战斗部模型近距离爆炸载荷作用下复合液舱和常规结构形式液舱毁伤的模型试验,得到了战斗部模型破片速度、液舱结构的变形、应变、破口尺寸、舱壁压力等参量。通过对比发现,相对于传统液舱结构,复合防护液舱前面板、后面板最大变形分别减少22.78%和8.47%,结构应变降低30%,冲击波峰值减弱18.62%,该新型结构形式明显提高了液舱抗爆防御效果。     

水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性仿真研究

为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果及分析进行了验证。研究结果表明：伴随着水下爆炸气泡膨胀或收缩,爆炸产物气体从外板破口处流入或流出舷侧空舱,外板也相应地向里凹陷或向外凸出运动;舷侧空舱内部空间被外板花瓣隔成两个区域,舷侧空舱的内压载荷在花瓣前面和花瓣背面具有不同特性;采用有限元方法评估舷侧空舱外板的最大破坏程度时,可将计算时间取为气泡第1次脉动周期的5%.     

基于扁平电机的轻混式履带车辆综合传动方案

根据履带车辆对高供电能力、高体积功率密度、高机动性能、多使用功能、轻质量等发展需求,综合考虑液力机械综合传动、电力驱动技术发展趋势和技术成熟度,依据一种多目标综合评价方法进行液力机械综合传动、机电复合传动、纯电驱动、重混式综合传动、轻混式综合传动5种传动类型优选,进而提出一种基于扁平电机的轻混式多功能综合传动方案。该方案可有效补足液力机械综合传动装置供电能力短板,提高体积功率密度,提升机动性能,扩展履带车辆动力舱功能,有效控制质量;同时对该方案参数匹配与机动性能预测等开展研究工作。结果表明,新方案可以有效解决履带车辆动力舱的布置安装问题,避免了由于原方案导致车辆的车长方向过长引起的其他问题,结构合理可行。     

混合动力履带车辆电机加热低温预热系统设计

针对混合动力履带车辆设计了一种利用驱动电机堵转生热进行加热的低温预热系统,该系统可以在不添加任何装置的前提下利用原有部件实现辅助加温,以满足车辆冷启动需求。通过计算流体力学数值计算得到预热过程中动力舱向外界环境的传热特性,并对仿真结果进行试验验证。结合动力舱各部件参数,利用MATLAB计算不同加热功率下达到预热目标温度所需的加热时间,并分析各加热过程中的能量损失情况。计算结果表明：满足预热时间要求的最低加热功率为70 kW,所需加热量为181 MJ. 结合动力电池的低温特性,通过加热功率计算选择电池的总容量,根据其低温放电率进行校核,最终确定在使用磷酸铁锂电池时电池容量至少为292 A·h. 针对混合动力履带车辆设计了一种利用驱动电机堵转生热进行加热的低温预热系统,该系统可以在不添加任何装置的前提下利用原有部件实现辅助加温,以满足车辆冷启动需求。通过计算流体力学数值计算得到预热过程中动力舱向外界环境的传热特性,并对仿真结果进行试验验证。结合动力舱各部件参数,利用MATLAB计算不同加热功率下达到预热目标温度所需的加热时间,并分析各加热过程中的能量损失情况。计算结果表明：满足预热时间要求的最低加热功率为70 kW,所需加热量为181 MJ. 结合动力电池的低温特性,通过加热功率计算选择电池的总容量,根据其低温放电率进行校核,最终确定在使用磷酸铁锂电池时电池容量至少为292 A·h.     

基于矢量匹配的扰动力矩消除方法

随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。     

船舱内静止装药和运动装药爆炸的毁伤效果仿真

采用数值仿真方法对不同质量的静止装药和运动装药在船舱内爆炸的过程进行了研究,分析了装药的运动速度对船舱的毁伤效果和船舱内流场分布的影响。计算结果表明,运动装药在船舱内爆炸对运动正方向舱壁的毁伤效果大于静止装药,且随着装药速度的增大而增加;而对运动反方向舱壁的毁伤效果小于静止装药,且随着装药速度的增加而减小。由于运动装药易使运动正方向舱壁出现破口,使得船舱泄压,导致对运动反方向舱壁的毁伤效果比静止装药爆炸时要小,不利于从整体上毁伤船舱。运动装药在船舱内爆炸时在运动正方向舱壁上产生的超压峰值明显大于静止装药,且随着装药速度的增大而增大,而在运动反方向舱壁上产生的超压峰值要低于静止装药,且随着装药速度的增大而降低。     

轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估

提出了一种可以同时实现迈步行走、有动力轮式机动、无动力轮旱冰式滑行3种运动方式的轮腿混合四足军用机器人,它采用一种基于3-UPS机构的6自由度并联机械腿,对并联机械腿进行了动力学建模与驱动参数峰值预估。通过矢量回路法推导出机械腿的机构传递映射模型,并建立了机构的雅可比矩阵;采用非保守系统的拉格朗日方程建立了机械腿的动力学模型,得到了驱动参数与机械腿的运动函数之间的显式方程。通过机械腿的动力学模型,对6个伺服电机的驱动转速、力矩进行了峰值预估分析,计算出各伺服电机中的最大理论转速为19.7 r/s,最大理论力矩为71 mN·m. 通过一个具体的机械腿设计方案和结构参数算例,分析了机器人按照“1-2-3-4”循环步态迈步行走过程中,其6个伺服电机的瞬时转速、瞬时力矩随时间的变化规律曲线,并计算出此算例的伺服电机最大转速为15.3 r/s,最大力矩为48.1 mN·m,均小于预估模型中的预估理论极限峰值,通过计算得出算例的伺服电机选型预估功率为77 W,算例结果证明了所建立的驱动参数峰值预估模型的合理性。