基于区间不确定性参数辨识的某软后坐火炮发射过程建模

火炮软后坐发射技术是降低火炮发射后坐力的重要途径。为研究影响软后坐火炮的工作特性,以某软后坐火炮为研究对象,提出一种新型中心流口与变深度筒壁沟槽结合的多流口制退机结构,并通过CFD流体仿真,建立结合流量分配特性的制退机的伯努利方程,提高了制退机的模型精度。以此为基础,又根据区间不确定性理论与遗传算法,以一发实测数据对该软后坐火炮的典型参数进行不确定性参数辨识,建立软后坐火炮发射过程的不确定性参数辨识模型。采用辨识结果的仿真结果与试验数据的相似度可达92.78%。另外,通过第2、第3发试验的对比验证,对应的仿真结果与发射试验结果相似。综合辨识与验证结果来看,结果较好地反映了两种试验工况下的发射过程,表明了建模准确,辨识结果有效,为软后坐火炮系统的设计提供理论指导。     

火炮反后坐装覃动力学耦合分析与优化

考虑火炮后坐过程中后坐部分与火炮其他部分的动力学耦合效应，推导出在反后坐装置作用下，火炮后坐运动基本方程组,建立了火炮反后坐装置动力学耦合模型。基于拉格朗日插值和四阶龙格-库塔法进行了数值求解。计算结果表明：由于火炮耦合运动的存在，后坐阻力规律与设计时后坐阻力规律相差较大，最大后坐阻カ小于设计时最大后坐阻力。基于动力学耦合模型和优化设计方法，以后坐过程中的最大后坐阻力最小为优化目标，节制杆各圆锥段直径为设计变量，火炮最大后坐长为约束条件，建立了后坐阻カ优化模型。优化算法采用遗传算法。优化结果表明：火炮后坐过程中后坐阻力曲线更加平缓，最大后坐阻力小于优化前的计算结果。     

火炮后坐模拟试验系统及其动力学数值仿真

在介绍火炮后坐模拟试验系统基本原理的基础上,根据系统的特点,采用火炮后坐与内弹道计算相结合的方法建立了动力学数值仿真模型,对不同类型的两种火炮作了仿真计算,并与试验结果进行了对比,结果表明数值仿真与模拟试验具有良好的一致性,因而对模拟试验具有较强的指导作用.     

火炮后坐试验装置冲击参数影响研究

炮口强冲击是一种技术可行的火炮动力后坐模拟试验方法。为保证该试验方法具有与实弹射击相似的后坐动态特性,通过建立力学模型及缓冲器的非线性模型,进而建立火炮后坐的运动方程;基于MATLAB软件,利用四阶龙格库塔法对运动方程进行了求解;分析了冲击质量、冲击速度、缓冲器的线性刚度、非线性刚度和阻尼对炮身后坐加速度的影响。该研究为火炮模拟试验装置的研制提供了理论依据。     

实弹射击与炮口冲击条件下炮架动态应力测试分析

炮口冲击是一种新型的火炮动力后坐模拟试验方法。针对该试验方法与实弹射击时火炮所受载荷区别问题,在耳轴附近的炮架部位选定位置粘贴应变片,采用应力应变测试系统,测试实弹射击条件下炮架部位的应力;将火炮安装在模拟试验装置上,设定模拟试验装置的冲击参数,同理测试炮口冲击条件下炮架部位的应力;采用第四强度理论计算两种试验条件下的相当应力,应力对比结果表明模拟试验装置可用来模拟实弹射击条件下火炮的动态特性。该研究为火炮模拟试验装置广泛应用于靶场试验提供了一定的理论依据。     

火炮动力后坐仿真模拟试验装置设计研究

为了满足火炮动力后坐模拟试验时瞬态强冲击力的要求,设计了一种以液压为动力源、以炮口冲击力代替炮膛合力作为后坐动力的模拟试验装置.重点阐述了液压动力子系统和冲击子系统的设计方案,并建立了被试火炮在0°射角时两个子系统的简化数学模型.基于ADAMS与EASY5软件,开发了火炮动力后坐模拟试验装置的仿真模型,实现了火炮动力后坐模拟试验过程的协同仿真.仿真结果表明,该试验系统设计方案可行,系统参数设置合理,为火炮动力后坐模拟试验装置的物理样机研制提供了依据.     

火炮后坐复进运动动态检测与模糊评估

射击后火炮后坐、复进运动检测与评估是火炮发射安全性、动作可靠性与射击精度的保证。通过检测火炮射击时后坐、复进位移与复进机压力信号，并应用小波变换算法对测试信号进行滤波，分析得到火炮后坐位移与复进到位速度值；应用模糊理论建立了火炮后坐、复进运动动态模糊评估模型，并评估该火炮的实际射击状态。用实例验证了动态模糊评估模型及结果的正确性及有效性，结果表明该方法简单实用，符合实际射击情况，为火炮后续故障诊断奠定了基础。     

火炮修后水弹试验后坐复进运动分析计算

目前火炮大修后虽广泛采用水弹试验来检验火炮修理品质,但对火炮水弹试验理论研究很少;针对这一现状,对考核修后火炮品质的火炮后坐复进运动规律进行了分析研究;基于水弹试验原理与工程实践,建立了火炮水弹试验后坐复进运动计算模型,并以某炮为例进行了仿真计算,计算结果与测试结果基本相符,表明所建立模型的正确性和计算结果的可行性。     

以火药为能源的炮口式火炮动态后坐技术研究

在分析国内外以火药为能源的火炮动态后坐技术现状的基础上,设计了置于火炮炮口处的火炮动态后坐发生装置。以某型地面火炮为例,建立了该方法的内弹道计算模型,并进行了内弹道方程组的诸元解算,并以某型地面火炮炮身为研究对象,基于有限元仿真软件ABAQUS对火炮动态后坐过程中的火炮身管进行了有限元仿真,同时也进行了多次以火药为能源的火炮动态后坐试验。仿真和试验结果均证明,结构设计合理、可靠,满足火炮动态后坐性能检测要求。     

火炮后坐仿真试验系统及其动力学数值仿真

本文在介绍火炮后坐仿真试验系统基本原理的基础上,根据系统的特点,采用火炮后坐与内弹道计算相结合的方法建立了动力学数值仿真模型,对两种不同类型的火炮作了仿真计算,并与试验结果进行了对比,结果表明数值与仿真试验具有良好的一致性,因而对仿真试验具有较强的指导作用。