道路模拟机的虚拟样机仿真平台

道路模拟机的虚拟样机仿真平台,基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件建立.根据道路虚拟机工作原理,采用逆傅立叶变换法构建行驶路面信号,建立接触碰撞力学模型以模拟路面与车轮的相互作用.在此基础上建立道路模拟机虚拟样机仿真平台,对车辆平顺性进行仿真.结果表明:该仿真平台可用于车辆行驶平顺性试验研究.     

履带车辆行驶平顺性预测的仿真

履带车辆行驶平顺性预测仿真,以某型履带车辆为例,利用Matlab信号处理工具箱构建路面模型,以逆傅立叶法构造路面谱.以ISO 2361标准作为平顺性评价方法,对履带车辆在F级路面上的平顺性进行仿真.并用履带车辆模块和Pro/ENGINEER构造履带车辆虚拟样机,包括其结构组成及运动分析、模型建立及仿真分析.     

基于座椅系统虚拟样机的自行火炮行驶平顺性统计评估

由于路面不平度、行驶速度以及车辆的结构参数存在离散性,车辆的行驶平顺性指标表现为显著的不确定性。为了描述自行火炮行驶平顺性的显著不确定性,以自行火炮的座椅系统为例,计及座椅系统参数及输入激振信号的随机性,结合虚拟样机技术和Monte Carlo随机模拟技术,开发了座椅系统的虚拟随机试验平台。基于开发的随机虚拟试验平台,实现了行驶状态下自行火炮座椅系统的随机振动仿真,获得了自行火炮行驶平顺性指标8wz的随机数列。借助统计检验的方法,探讨了行驶平顺性的随机分布特征及参数估计,最终突现了自行火炮平顺性的统计评估,进而为平顺性的检验验收提供了手段。基于通过将随机变量引入系统动力学方程、将Monte Carlo模拟技术与虚拟试验技术相结合,为开展装备的虚拟随机试验及实现其行驶平顺性的统计评估提供了可行的方法。     

履带车辆强化行驶试验的平顺性仿真

履带车辆强化行驶试验的平顺性仿真的过程如下:先用仿真软件ATV建立某型履带式自行火炮虚拟样机,并根据强化试验路的设计指标,编写相应的路面文件,建立仿真路面.其仿真试验通过强化试验路面上得到的不同车速下车辆驾驶员位置的垂直振动和水平振动加速度及其均方根值,解算出振动加速度与路面及行驶速度的关系.     

步兵战车炮塔振动仿真

针对某型履带式步兵战车火炮射击精度受炮塔振动影响大的问题,在ADAMS/ATV和SolidWorks环境下建立了简化后的战车-路面系统虚拟样机;建立了基于谐波叠加法的随机等级路面模型;分析了虚拟样机中主要的力学模型;引入了驾驶员模型控制器,对步兵战车2～5档在B～E级路面上行驶过程中炮塔的振动进行仿真。仿真结果表明,采用虚拟样机对炮塔振动分析的方法是有效的,为炮塔乘员的舒适性研究及瞄准线稳定分析提供参考依据。     

空降自行火炮着陆过程平衡肘等效疲劳寿命分析

某空降型自行火炮着陆过程有车体姿态倾斜履带轮率先着地情况的发生,为了确定这样一次着陆冲击过程对履带系统关键部件平衡肘的损伤影响程度,建立了整炮的虚拟样机模型,通过对整炮虚拟样机模型进行空投着陆仿真以及同等路面行驶仿真,分别得到平衡肘上的动载荷谱。建立了平衡肘的有限元模型,对于着陆冲击时载荷较大的工况,采用应变疲劳分析方法ε－N进行疲劳寿命分析,对于行驶时载荷较小的工况,采用应力疲劳分析方法 S－N进行疲劳寿命分析,通过对两种工况下平衡肘的疲劳寿命对比,计算得到这样一次着陆冲击对平衡肘的损伤影响相当于火炮在同等路面上行驶了936 km。计算结果可为火炮的可靠性评估提供依据。     

某自行火炮行进间射击建模与动态响应研究

为掌握某型轮式自行火炮行进间射击时的关键位置动态响应规律,使用 Fourier逆变换法重构 D级行驶路面,并利用 ADAMS软件自带函数库编写发射动力学所需的复杂函数力,基于多体系统动力学和车辆地面力学,借助三维绘图软件 CREO、多体动力学分析软件 ADAMS、有限元软件 ABAQUS建立该型装备的行走、火力、路面等部分的虚拟样机模型,通过试验验证模型的正确性,进行仿真计算并研究自行火炮2个关键位置的动态响应特征,计算结果可为研究该型装备火控系统精度、行进间射击射弹散布规律和观瞄位置干扰提供参考依据。     

装甲车辆平顺性仿真及试验验证

该文研究内容为车辆(轮式、履带)在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、三维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专用模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果证明所建立的车辆—地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

简化自行火炮虚拟样机平顺性试验仿真

为提高仿真效率，缩短求解时间，在ADAMS下建立某型自行火炮简化虚拟样机模型，通过省略履带使路面与负重轮直接接触以减少系统的自由度，达到简化模型的目的。同时用一个接触碰撞模型模拟路面、履带板与负重轮的相互作用，从而保证模型的合理性。仿真结果表明，模型能够反应车辆的振动特性，可以为进行快速的强化行驶实验提供一个良好的仿真平台。     

路面条件对自行火炮动力学特性影响的研究

提出了自行火炮多体系统动力学综合模型,其中动力学方程的最终形式可由程式化软件来完成.建立了在搓衣板型和麻花型路面上行驶时履带轮的支撑模型,对自行火炮在典型路面上行进时的动力学特性进行了仿真分析,得到了路面条件对自行火炮车体扰动以及方位和高低的扭矩的影响,为总体设计和运动性能评估提供重要的依据.     

基于多体动力学的火炮虚拟现实系统实时仿真

对虚拟现实技术及其在火炮虚拟样机中的应用进行了研究.基于MultiGen Creator和Vega软件平台,开发出火炮虚拟现实仿真系统,论证了整个系统的软硬件配置,介绍了基于MultiGen Creator的建模方法以及整个虚拟环境的生成.设计了某自行火炮的动力学仿真发生器并将其应用于虚拟现实系统中.仿真结果表明,该系统能够逼真地演示出火炮行进、操瞄以及发射过程,满足了系统仿真的实时要求,可以对现代火炮设计起优化、参考作用.     

自行火炮射击密集度仿真平台

为了快速准确地预测自行火炮的射击密集度,运用基于接口的协同仿真技术,将火炮部分结构参数化三维建模、内弹道计算、柔性身管建模、多柔体动力学仿真、外弹道计算以及射击密集度计算等模块进行集成,构建了参数化的自行火炮射击密集度仿真平台,并以某自行火炮为例,运用该仿真平台计算了自行火炮的射击密集度.研究结果表明:该平台可快速、准确地计算自行火炮射击密集度,同时也为自行火炮结构参数优化提供了模型基础.     

基于ADAMS 的某航炮动力学仿真分析

为减小航炮在发射过程中的最大后坐冲击载荷,对某航炮虚拟样机进行建模及仿真分析。在Solidworks 中建立该航炮的3 维模型,基于刚柔耦合动力学理论,借助动力学仿真软件ADAMS 建立该航炮虚拟样机模型,在 此基础上对航炮进行仿真分析。仿真结果表明：航炮缓冲装置结构参数的合理设计能够达到减小后坐冲击载荷的目 的,对航炮其他结构参数的优化设计有一定参考价值。     

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。     

基于比例风险模型的自行火炮齿轮箱状态维修决策

针对目前自行火炮齿轮箱所采取的传统维修方式一事后维修以及定期维修带来的缺陷,利用Weibull比例风险模型的建模思想,建立自行火炮齿轮箱基于状态信息的故障率模型;进而构建经济性要求下的维修决策模型,为同类型齿轮箱的最优化维修决策提供了一个可借鉴的量化方法。最后通过对某型自行火炮齿轮箱的案例应用,表明该方法在齿轮箱状态维修决策中的实用价值。     

自行火炮综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命预测

为准确地获取综合传动装置关重件的载荷谱,对自行火炮的综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命进行预测研究.建立非线性多级齿轮传动系统的虚拟样机,对其工作过程进行仿真,将同工况条件下综合传动装置虚拟样机仿真结果与综合传动实验台实验结果进行对比,验证基于虚拟样机获取载荷谱的可信性,对载荷谱进行插值运算得到齿轮危险点的应力-时间历程,采用三峰谷雨流计数法生成2维分布的随机疲劳应力谱,充分考虑材料的疲劳性能,预测关重件在多存活率下的疲劳可靠性寿命.研究结果表明:该方法能准确地描述齿轮-转轴-轴承非线性系统的动力学特性,预测关重件在多存活率下的疲劳寿命,为实现预防性维修和精确化保障提供决策依据.     

某火炮协调器摆弹装置的故障仿真研究

针对某火炮协调器在摆弹过程中遇到的故障问题,采用虚拟样机技术进行研究.利用ADAMS和AMESim软件建立协调器虚拟样机模型和液压系统模型,通过联合仿真,结合实验数据进行校核,并通过设置摩擦、电机电压、液压缸内泄露等故障进行仿真.对比故障仿真结果与正常仿真值,得出不同故障参数对仿真结果的影响.结果表明:该方法可更真实、准确、有效地研究协调器的动态特性,可为故障诊断与维修提供参考依据.     

基于ADAMS的多管火箭炮动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,研究多管火箭炮武器系统加装缓冲装置发射时期的动力学特性。根据火箭炮系统的几何模型简化出适合动力学仿真的物理模型,在ADAMS软件平台下建立系统仿真样机,编制仿真发射程序,对比有无缓冲装置条件下火箭炮系统的俯仰轴和方位轴所受冲击扰动力矩和底座的受力的情况,为多管火箭炮系统的设计和试验提供参考数据,有效缩短火箭炮系统开发周期,节省研制经费。