某运发箱定向器多目标优化设计研究

为实现空投储运发射箱轻量化、保证空投安全性,对定向器进行多目标优化设计。在有限元参数化模型基础上,结合Isight优化平台建立运发箱定向器冲击动力学多目标优化框架;以复合材料定向器铺层厚度、角度为输入变量,定向器质量、最大位移、药柱最大应力为输出变量,采用最优拉丁超立方设计和径向基神经网络方法建立数学近似模型;采用非劣排序遗传算法及模糊集合理论,得到多目标优化模型的Pareto解集及选优方案,并与原方案进行了对比。结果表明:优化方案实现了储运发射箱的轻量化设计,并提高了空投安全性。     

导弹发射箱开盖瞬间冲击问题分析及解决措施研究

针对充气的导弹发射箱在开盖瞬间,箱内气体压力的瞬间释放会对发射箱盖体造成冲击的问题,以某型导弹发射箱的具体结构为例,从发射箱的箱内气体压力、结构强度、结构形式等方面进行了分析,并对如何缓冲导弹发射箱开盖机构瞬间所受冲击力的问题进行了分析计算.     

舰载倾斜热发射导弹意外点火燃气流对发射箱和导弹的冲击影响

对发射箱内外的燃气流场以及激波的传播过程进行了大量的仿真计算,着重分析了发射箱前后箱盖未开启、后盖在一定冲击下破坏开启、剪切销剪断等情况下燃气流及激波对发射箱和箱内导弹的冲击影响规律。计算结果表明,在发射箱前后盖均关闭的情况下,箱内会产生较强的激波,即使发射箱后盖在燃气流的冲击下破坏开启,仍有激波向前盖方向传播,如果激波不足以将前盖冲开,激波经前盖反射向发射箱后部传播,这样,发射箱和导弹将再次受到激波的冲击。     

箱装导弹发射动力学分析与测试研究

为保障导弹发射安全,研究某导弹贮运发射箱设计可行性及发射过程中箱弹动力学特性.基于多体动力学理论,建立了发射系统动力学仿真分析模型,并利用Fluent软件建立了贮运发射箱流场分析模型.仿真分析结果表明:贮运发射箱与导弹适配性较好,能够满足导弹发射安全性要求.飞行试验测试结果验证了设计方案及仿真分析结果的有效性.     

空降车辆着陆缓冲过程动态建模仿真

针对空降车辆空投试验费用高、周期长、风险大的现实问题,在某空降车辆方案设计阶段,建立车辆和缓冲气囊仿真计算模型。采用有限元分析法分别建立车辆模型、气囊模型、车辆与气囊刚柔耦合模型,对空投正常工况和极限工况下的着陆缓冲过程进行仿真计算,得出车辆着陆过程自由落体、气囊缓冲和气囊反弹阶段车辆姿态变化情况,车体底甲板、顶甲板和炮塔部位冲击加速度特性以及2种工况下车体结构最大应力部位和最大值。研究发现：在正常工况下,车体顶部甲板冲击加速度最大,平均峰值达11.31 g,最大应力均满足设计要求;在极限工况下,动力装置支撑处出现最大峰值冲击载荷,最大应力超出设计许用值,需要进行局部结构改进设计。研究结果表明,所提模型可为车辆结构优化设计提供量化载荷边界条件,为着陆缓冲过程试验测试方案提供计算数据,同时可为车辆和气囊优化匹配、试验、改进等提供理论依据。     

不同时离轨倾斜发射导弹出箱安全性研究

导弹的出箱安全是箱式发射需解决的关键问题。以往研究设计中都是在假定发射箱为刚体的基础上进行导弹出箱安全性分析,未考虑发射箱箱口的回弹对导弹出箱安全性的影响。利用有限元软件Abaqus建立发射箱有限元模型,用中心差分法对导弹出箱过程中的箱口变形情况进行求解计算。通过对计算结果进行分析,总结箱口变形规律,修正出箱安全间隙数据,为导弹出箱安全性判断提供了支持。研究表明,发射箱箱口变形对导弹出箱安全间隙有较大影响,对完善导弹出箱安全性判断有重要意义。     

车载炮重装空投着陆缓冲底盘强度分析

参照车辆动力学方法,建立某车载炮重装空投着陆缓冲动力学模型,以着陆过程中货台的位移为激励,计算出悬架在该激励下的动力学响应,并通过分析悬架行程估算出悬架强度是否满足要求。在此基础上基于控制体积法和有限元法,利用LS-DYNA瞬态动力学分析软件,建立了某车载炮空投着陆缓冲系统的仿真模型,综合考虑了气囊、悬架及可压缩结构的缓冲效应,据此分析了缓冲系统的缓冲特性和车架强度,为车载武器系统空投着陆方式设计提供了依据。     

某型车载速射迫击炮空投着陆安全性研究

参照车辆动力学方法,基于ADAMS动力学分析软件,建立某型车载速射迫击炮着陆缓冲动力学模型,通过侧碰试验校核模型动力学特性的准确性。仿真结果表明车身最大过载为11.47 g,悬架在缓冲过程中存在超负荷现象。分别在全炮空载和满载弹药两种工况下进行了空投着陆稳定性仿真对比,引入缓冲系统效能分析与评估模型,对稳定性进行量化后得出两种工况下稳定性能力值分别为0.70和0.64。研究表明,某型车载速射迫击炮满足空投过载军用标准,全炮带弹空投对着陆稳定性有着较大的影响。     

超重装备空投适应性仿真与优化

为了研究超重装备的空投适应性,采用气体动力学和热力学方法对空投超重装备的气囊缓冲过程进行了分析。分析了现有气囊结构带来的缓冲末端速度过大的特点,对气囊直径、高度进行参数化研究,找到了可行的设计区域。运用优化后的气囊结构参数,计算了正常着地工况下的气囊缓冲过程,得到气囊剩余长度、货台速度、加速度以及气囊内压等特性曲线。分析表明,经优化后的气囊实现20t超重装备的空投是可行的。     

舰载发射箱在水下爆炸载荷下的瞬态响应分析

在充分考虑某舰载发射箱的较大长细比结构特征和冲击载荷的短历时特征的基础上,用显式动力学建立了发射箱（包含导弹）的有限元仿真模型。采用大质量法将结构的基础加速度激励转换成了等效的节点力激励,实现了基础激励的模拟,最后利用ANSYS／LS-DYNA进行了轴向冲击载荷下的动态响应分析。结果表明,发射箱的柔性结构特征使得不同位置的输出响应差距明显,响应曲线具有明显的震荡特征,分析结果为舰载发射装置的结构设计提供了理论依据。