基于Partran/Nastran的发射装置振动特性设计

依据某型发射装置及导弹的结构,利用 Partran/Nastran软件建立发射装置及导弹系统的振动特性模型,并计算出该系统的固有频率,分析三个主要因素对系统振动特性的影响,在此基础上对发射装置进行改进设计,实现对发射装置的振动特性设计,避免"机翼-发射装置-导弹"之间共振的发生.     

基于ABAQUS的火箭发射装置振动特性分析

采用Pro/Engineer三维设计软件,建立6管旋回俯仰火箭发射装置三维模型,将模型导入ABAQUS/CAE环境中,建立了火箭发射装置有限元模型。通过有限元模型模态分析,获得火箭发射装置前4阶频率和振型,并分析计算了基频共振情况下火箭发射装置的变形和应力,找出结构潜在的问题,提出解决措施。通过对6管旋回俯仰火箭发射装置实物样机振动台试验,验证了有限元计算分析结果。研究结果表明有限元分析方法一定程度上解决了火箭发射装置振动特性分析理论性不足问题,提高初始设计可信度。     

舰船导弹贮存装置振动控制

针对舰上导弹在贮存状态下受到的振动可能影响其技术状态的问题,运用有限元法对其贮存装置的振动控制进行了研究。建立了平板结构的有限元模型,经过模态分析与谐响应分析得到其振动与减振特性。在此基础上,建立了某型导弹单层贮存状态下贮存装置和导弹的组合有限元模型,分析了贮存装置敷设不同厚度阻尼层时组合体的振动特性,并分析了四层贮存状态下贮存装置及弹体关键位置在阻尼处理前后振动响应变化的情况。研究表明:阻尼处理后导弹的振动都显著减小;导弹的不同位置阻尼减振的效果有所不同;阻尼层越厚减振效果越明显,但是当阻尼层达到一定厚度之后,单纯地增加厚度减振效果并不会显著增加。     

磁感应强度和阻尼通道间隙对某发射装置振动影响

本文主要研究磁流变阻尼器应用在高速、高冲击性环境下发射装置的反后坐装置中,其结构参数磁感应强度和阻尼通道间隙对发射装置的振动影响;采用有限元和abaqus软件二次开发平台相结合的方法建立该发射装置结构动力学有限元模型,改变磁流变阻尼器的结构参数模拟整个装置的发射过程,研究发射装置的振动特性.仿真计算结果表明,输入不同的电流值和不同的阻尼通道间隙值会对发射装置振动特性产生影响,在设计和应用发射装置上磁流变阻尼器时应给予重视.     

尾部有推力自由梁的振动分析

为了研究气动弹性对弹性体导弹振动特性的影响,把飞行中的大长径比细长导弹看作是尾部有推力的自由梁,采用广义汉密尔顿原理建立自由梁的纵向弯曲振动数学模型,利用模态分析把模型离散化,考察模态频率随推力和长径比的变化趋势,并找出临界稳定点.讨论了气动弹性现象对系统结构振动稳定性的影响,得出临界稳定点的变化趋势及长径比对这种变化趋势的影响.对系统弹性变形进行了仿真分析,通过曲线拟合给出了振动幅值与推力以及长径比之间的关系.仿真结果表明,气动弹性使得结构振动稳定下降,缩小了稳定范围,随着长径比的增大此现象愈加明显.     

弹架系统振动响应特性测试

为给空空导弹与发射装置的振动防护设计提供振动响应数据,本文选取GJB150规定的组合式外挂系统振动条件,对某型发射装置与空空导弹进行随机振动响应测试。采用前、后挂点两点平均值激励控制,得到发射装置6个测试点、导弹12个测试点的功率谱密度和均方根加速度响应值。试验结果表明:(1)发射装置与空空导弹每个位置上的振动响应随激励载荷的增大而增大。(2)发射装置靠近前后挂点的响应放大较小,前端后端放大较大,呈现双悬臂梁特征。(3)导弹除了2个测试点之外均小于激励载荷,呈现吸收能量的细长柔软弹性体特征,增大的测试点为弹体的振动模态响应结果。     

多级活塞缸式发射装置结构安全性分析

多级活塞缸式发射装置作为新型冷发射方式之一,具有兼容不同弹径、免装填等优点。为研究多级活塞缸式发射装置的结构安全性,通过理论分析、数值仿真等方法对多级活塞缸式发射装置的运动过程进行了梳理,分析了多级活塞缸式发射装置中缓冲材料的吸能需求,并揭示了结构质量特性偏差、装配姿态偏差、燃气动力偏差、缓冲材料特性偏差等因素对导弹离台姿态的影响规律。多级活塞缸式发射装置的运动规律由各级缸筒的几何参数和被推动导弹的质量参数决定,对缓冲吸能的需求较高,多模块的多级活塞缸式发射装置中导弹的离台姿态更加稳定。研究结果可为多级活塞缸式发射装置安全性设计提供理论支撑,为多级活塞缸式发射武器系统提供指标分解依据。     

随机有限元法在导弹模态分析中的应用

以随机有限元法为依托,以导弹为研究对象进行模态分析。利用ANSYS软件的APDL语言构建导弹有限元模型,形成包含完整仿真循环过程的分析文件。采用ANSYS软件的PDS模块中的拉丁超立方蒙特卡罗抽样法,考虑导弹壳体和连接端面材料特性参数的变异性,进行可靠度分析。结果表明,导弹随机有限元模态分析的模拟收敛性良好,计算精度满足工程要求,在导弹模态分析和结构动特性设计中具有一定的应用价值。     

基于混合仿真的某导弹发射架结构仿真分析

利用有限元法对结构进行动态特性的仿真已经广泛应用,但其计算结果精度受到各种参数的影响。因此,通过试验模态数据对仿真结果进行修正,并提高分析模型准确度是十分必要的。文中以某导弹发射装置为研究背景,提出了基于LMS Test.Lab对其进行结构分析的混合仿真方法。该方法表明导弹发射架设计存在应力危险区域,故在此仿真结果的基础上对其进行了设计改进。此方法对导弹发射架的结构设计有实际的工程应用价值。     

防空导弹行进中发射动力学仿真分析

利用虚拟样机技术研究主动控制悬架发射车在行进中发射导弹时系统的动力学特性。在Adams/View中建立某防空导弹武器系统刚柔耦合动力学模型。借助于Matlab/Simulink建立主动悬架模糊自适应控制策略并构建系统联合仿真模型。分别在C、D、E路面上进行三种不同车速下的行进中发射动力学仿真,获得了车体振动、发射装置随机响应和导弹运动特性的动态数据。结果表明,该悬架可以有效减小初始扰动对发射过程的影响,有利于行进中发射的实施。     

车载火箭发射系统模态分析与试验研究

为提高火箭炮的寿命及射击精度,通过试验模态分析法进行火箭炮系统模态测试。获取结构固有频率、 模态振型和阻尼比等模态参数,分析在不同胎压、支撑高度下系统的振动特性,为火箭炮结构系统的振动特性分析、 振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。简化模态测试试验过程,将测试获得的整车模态振动 参数与有限元仿真结果对比分析。仿真结果验证了有限元分析的精确度,提高了计算模态分析的应用价值。     

轮式装甲车辆电驱动轮机电耦合动力学建模与振动特性

为获取轮式装甲车辆电驱动轮机电动力学特性,提出考虑轮毂电机和行星齿轮机构耦合影响的动力学建模与分析方法。基于轮毂电机空间电磁力模型,计算得到电机径向力、切向力和转矩脉动,作为电驱动轮机械系统动态激励;建立考虑柔性壳体的行星齿轮机构动力学模型,实现了轮毂电机及行星齿轮机构机电耦合动力学仿真。结果表明：轮式装甲车辆电驱动轮低阶模态主要是全局模态,高阶模态主要是行星传动系统的局部模态;对于系统振动响应,在低转速区电磁激励的高阶次占主因,而在高转速区低阶次激励占主因。     

机电复合传动高线速转子-行星齿轮系统耦合振动特性

机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动转子-行星齿轮系统耦合振动动力学模型,分析了不同转速下转子-行星齿轮系统振动特性,开展了转子-行星齿轮系统模态分析并将模态分析结果与振动特性进行了对比,通过研究转子-行星齿轮系统的振动特性,揭示了系统振动随转速升高而增大,在经过一定转速区间时振动会维持在一定水平内,随着转速继续升高,系统振动又将逐渐增大。通过研究得到了齿轮系统与驱动电机转子耦合作用下的振动特性,为机电复合传动系统高速化设计提供了理论依据。     

多源动态激励下变速箱箱体结构的动态响应分析

建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行分析和数值模拟,内部激励主要考虑齿轮时变啮合刚度、阻尼和误差,外部激励主要考虑发动机转矩波动、轴承时变刚度和阻尼;并对齿轮传动系统进行刚柔耦合多体动力学仿真分析,得到箱体各轴承座处的动态力,在此基础上利用模态叠加法对箱体结构进行了动态响应求解,并结合箱体的约束模态分析结果,在时域和频域上对箱体的动态响应特性进行了分析,结果表明：箱体结构设计比较保守,变速箱在使用中各响应幅值不大,不会引起共振能满足使用要求。     

油机激励下轮式车载武器发射指向精度仿真

为分析油机振动对轮式车载高精度武器发射指向精度的影响,分析了发射车的结构布局.在考虑底盘悬架、轮胎弹性和油机支架柔性以及锁紧销座内部摩擦的基础上进行受力分析,建立了发射车刚柔动力学模型.根据油机振动试验数据施加振动载荷并建立了校验模型,仿真分析了油机振动在发射车上的传递特性,以及发射装置随动调转-悬架轮胎弹性-油机振动...     

液压伺服预紧的电磁发射轨道振动频率和幅值特性研究

为提高电磁轨道发射装置的稳定性,提出在电磁发射装置身管上施加预紧压力,利用液压伺服的液压自稳定性来平衡电磁冲击力引起的振动。在发射装置上3个不同位置安装具有抗电磁干扰的压电加速度传感器实时采集轨道的振动信号,应用虚拟仪器技术对比分析轨道振动频率和幅值变化。施加液压伺服预紧后大幅值振动时间明显缩短,并且在不同位置施加液压伺服预紧,发射装置呈现不同的振动特性。试验结果表明,施加液压伺服预紧能够有效缩短轨道的振动持续时间,提高电磁轨道发射装置的稳定性。     

不同土壤硬度对火箭炮发射初始扰动的影响研究

武器系统发射时的初始扰动对于射击精度的影响至关重要,为了研究火箭炮发射时土壤硬度对于发射初始扰动的影响规律,提高火箭炮射击精度,利用多刚体动力学、多柔体动力学理论及土壤本构模型,建立刚柔耦合火箭炮发射动力学模型。该模型充分考虑了土壤刚度、粘聚力及内摩擦角等关键参数对于火箭炮振动特性的响应影响,由刚柔耦合模型计算了燃气流冲击下火箭炮支腿的受力特性及炮口响应,并进行实验验证,最终研究了几种不同硬度土壤对火箭炮初始扰动的影响规律。该计算方法为土基发射武器的动力学计算提供了重要的参考。     

基于Lanczos模态分析及密集度分析的发射装置轻量化研究

针对某型号多管火箭发射装置轻量化设计,采用有限元法建立其刚柔耦合动力学模型,对轻量化前后的模态响应特性及其火箭弹发射密集度进行对比分析,验证了此轻量化设计的可行性。首先,对Lanczos迭代法在经典的特征值问题中进行了推导求解; 其次,建立了某复合材料定向管的有限元模型,计算结果与此定向管样机模态试验结果进行对比分析,结果表明基于Lanczos迭代法的有限元模型求解模态是正确的; 最后,根据轻量化设计要求,建立了2种材料火箭炮发射装置的整车有限元模型,采用Lanczos迭代法计算其模态特性,根据模态特性选择合理的射击间隔,并通过对比轻量化前后此发射装置火箭弹的射击密集度,验证了此轻量化设计的可行性。