基于RecurDyn的开式链传动输弹机动力学联合仿真研究

为了掌握某火炮自动装填系统中开式链传动输弹机的动力学特性,分析了输弹机的结构功能和运行原理,基于多体动力学分析软件RecurDyn,结合液压传动仿真软件AMESim,建立了输弹机的虚拟样机联合仿真模型并进行了仿真计算,根据仿真结果进行了输弹机系统动力学特性的分析,为其机构的下一步设计优化及故障分析奠定了一定基础。     

某大口径火炮输弹一致性研究

基于区间参数的不确定性分析方法对某大口径火炮输弹一致性进行研究,分析输弹参数不确定性带来输弹动力学响应的变化。利用ADAMS软件建立输弹机动力学模型,根据输弹过程和输弹实验确定不确定参数及参数区间,采用基于统计信息的多体系统区间不确定分析方法计算得到输弹过程弹丸状态参数,并确定弹丸状态参数区间。数值算例结果表明,输弹机强制输弹阶段参数的不确定性对弹丸状态参数基本无影响,惯性输弹阶段参数的不确定性对火炮输弹一致性有很大影响。     

火炮高平机参数辨识与灵敏度

为准确模拟高平机在火炮发射状态下的动态响应, 基于含气油液压缩模型和油缸膨胀刚度,结合高平机结构构型,建立火炮发射状态下的某高平机动力学模型。采用多体动力学仿真软件ADAMS完成高平机参数化模型建模,确立高平机模型中的待辨识参数。根据某车载炮射击试验数据和火炮发射动力学模型,引入粒子群优化算法对高平机参数进行辨识,获得高平机模型参数值。辨识后模型输出结果与试验数据吻合良好,验证了模型精度及参数辨识结果的有效性。对影响火炮俯仰运动的高平机参数进行灵敏度分析,分析结果表明,高平机油液含气量、油缸初压等若干参数对火炮起落部分俯仰运动的影响较大。     

某火炮取弹装置故障仿真分析

某火炮发射平台采用取弹装置完成取弹送弹任务,为了分析送弹过程的动态特性以提高自动装填的速度和稳定性,为之后的取弹装置的研发以及质量维护提供故障定位参考,对该取弹装置进行了故障仿真研究。基于供弹系统组成分析和参数耦合关系,建立取弹装置的三维模型,并采用动力学仿真软件和控制仿真软件建立取弹装置的联合仿真系统模型。将仿真结果与实际取弹装置送弹过程的实测数据进行对比分析,验证了建立的联合仿真模型能够准确描述送弹过程的系统特性。对取弹装置进行故障分析方面,采用故障注入方法修改驱动齿轮和轴承的尺寸,建立驱动齿轮的磨损故障和轴承的疲劳剥落故障,以此为基础分别对取弹装置进行故障仿真,得到驱动齿轮不同程度磨损故障以及轴承疲劳剥落故障时取弹装置的动态特性,并与正常状态下取弹装置动态特性曲线图进行对比,证明该模型可以为取弹装置调试过程的故障定位提供参考。     

基于概率密度演化方法的火炮输弹过程不确定性分析

为分析火炮输弹过程不确定性参数对输弹一致性的影响，提出基于概率密度演化理论的输弹过程不确定性分析方法。建立某火炮输弹机的ADAMS动力学模型，根据概率密度守恒原理推导输弹过程的广义概率密度演化方程，以弹丸状态变量和输弹过程随机参数的联合概率密度函数建立状态空间与概率空间之间的联系。根据物理状态的演变引出概率密度的演化，并基于Lax-Wendroff格式的有限差分法求解输弹响应的概率密度函数。与文献［20］试验结果对比，输弹ADAMS 动力学模型的仿真位移曲线与试验数据基本吻合，验证了模型的准确性；分析了不同工况下参数不确定性对弹丸响应的影响，得到了响应均方差。结果表明：与蒙特卡洛（MC）方法的结果对比，该方法计算的响应概率密度函数在形式与精度上都比较准确，验证了该方法的适用性；随着输弹角的增大，响应的波动范围扩大。     

火炮补弹机构输弹器的数值仿真分析

为满足现代技术和战争形势对自行火炮的发展要求,确保其快速准确补弹,对火炮补弹机构输弹器进行数值仿真分析.以某型火炮补弹机构为研究对象,基于火炮补弹机构输弹器本身的特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法对火炮补弹机构输弹过程中的该装置的运动情况进行了数值仿真,使用RecurDyn软件进行动力学仿真,并使用ANSYS WOEKBENCH有限元软件进行静力学分析.仿真结果表明:该装置能够快速地将弹药补给车中的弹丸输送到火炮内的自动弹仓中,满足输弹机性能的要求,可为火炮补弹机构输弹器设计提供技术支撑.     

某自动迫击炮动力学参数影响规律研究

从火炮系统的结构特性和物理性能出发,研究某自动迫击炮的动力学参数影响规律.应用多体系统动力学方法建立火炮运动微分方程,在此基础上构建动力学仿真平台,通过输入不同的火炮结构布置参数及连接刚度参数,进行多工况动力学仿真试验,寻求动态参数的匹配以减小弹丸出炮口时的炮口扰动,为火炮的总体设计和结构设计提供依据.     

某供输弹系统螺旋导引设计与仿真

为获取更大的供弹弹药基数,提高火炮的战斗能力,对某供输弹系统螺旋导引进行设计.建立了螺旋导引的数学模型,并利用solidworks软件进行三维建模,在ADAMS中建立炮弹与螺旋导引碰撞的多体动力学模型,分析炮弹在螺旋导引中的运动规律,并进行仿真分析.仿真结果表明:该螺旋导引的供弹阻力并不是很大,能保证过弹的通畅性,螺旋导引设计方法的具有可行性,为供弹系统的导引结构设计提供了一种设计思路.     

基于刚柔耦合动力学模型的某协调输弹机机构可靠性分析

协调输弹机作为自动装填系统的主要组成部分,对火炮射速产生很大影响,故开展协调输弹机机构可靠性分析具有重要意义。为研究某协调输弹机构件设计尺寸、输弹机安装定位尺寸及弹丸参数随机性对机构可靠性的影响及影响程度,在0°射角工况下建立刚柔耦合动力学模型进行仿真分析,采用蒙特卡洛法进行协调输弹机机构可靠性与可靠性灵敏度分析,研究结果表明该型协调输弹机机构可靠度为99.46%。输弹盘焊接位置X_SD、弹丸质心偏心m_z、链轮基圆半径R_LL、输弹盘长度L、弹丸质量m的均值及链轮基圆半径R_LL、输弹盘焊接位置X_SD、弹丸质心偏心m_y、弹丸质心偏心m_x、输弹盘长度L的标准差对机构可靠性存在显著影响。     

考虑参数随机性的供输弹系统动力学及动作可靠性仿真研究

利用MSC.Adams和Easy5仿真软件建立了供输弹系统机电液耦合的动力学模型,通过VV&A证明了仿真模型的可信度。针对MCS求解复杂结构系统随机动力学问题时计算量过于庞大的难点,提出了虚拟样机—蒙特卡洛模拟法—支持向量机（VP-MCS-SVM）动力学随机响应求解方法,高效地完成了供输弹系统随机动力学的仿真求解。结合统计推断理论和可靠性分析理论探讨了供输弹系统动作可靠性及随机参数分布特征漂移时的动作可靠性问题利用MSC.Adams和Easy5仿真软件建立了供输弹系统机电液耦合的动力学模型,通过VV&A证明了仿真模型的可信度。针对MCS求解复杂结构系统随机动力学问题时计算量过于庞大的难点,提出了虚拟样机—蒙特卡洛模拟法—支持向量机（VP-MCS-SVM）动力学随机响应求解方法,高效地完成了供输弹系统随机动力学的仿真求解。结合统计推断理论和可靠性分析理论探讨了供输弹系统动作可靠性及随机参数分布特征漂移时的动作可靠性问题为复杂系统动作可靠性的评估提供了新的思路。     

旋转弹仓的刚体动力学建模及运动特性分析

为分析某型旋转弹仓的振动因素,提高定位卡锁机构的定位精度,根据该弹仓内传动链实际运动轨迹和结构特征,运用刚体动力学的分析方法,建立了旋转弹仓的动力学模型,使用MATLAB工具进行仿真,计算出弹链满载时的转动惯量随时间的变化规律,并分析了三种典型液压马达动态输出方程对弹链运动特性的影响。     

某自动榴弹发射器刚柔耦合发射动力学仿真

为研究某自动榴弹发射器射击时的动态特性,将弹链和枪架腿杆考虑为柔性体,运用ADAMS和ANSYS软件建立了该榴弹发射器的刚柔耦合动力学模型,确定了膛底压力、导气装置的气室压力、抽壳阻力、弹簧作用力等载荷参数,并验证了模型的可信度.在此基础上,研究了弹丸、枪管、自动机、复进簧和供弹机构等部件的动力学特性;分析了射角和自动方式对自动机运动特性的影响.仿真结果表明,该榴弹发射器结构设计合理,身管短后坐-导气式的混合式自动方式能够保证自动机在不同射角下完成各项动作,供弹机构工作可靠.     

某弹协调臂刚柔耦合动力学仿真

为了评估某火炮自动装填系统中弹协调臂的性能,在分析某弹协调臂的工作原理的基础上,利用ProE建立了弹协调臂的三维模型,并在ANSyS中对模型中的弹协调臂本体部分完成网格划分和刚性区域的建立,生成弹协调臂本体部分的柔性体模态文件,在ADAMS中对柔性体施加转动约束以及液压缸驱动,对弹协调臂进行了刚柔耦合仿真,得到弹协调臂在摆动过程中的动力学特性以及动态的应力分布,给出了不满足强度要求的应力集中区域,为设计验证和后期改进提供了理论依据。     

高速供弹机构运动可靠性仿真研究

为提高转管自动炮高速供弹机构的供弹运动可靠性,研究了高速供弹机构运动可靠性仿真方法,建立了某转管自动炮高速供弹机构的动力学仿真模型,采用随机抽样模拟拨弹轮的初始定位角误差,完成供弹机构的参数化驱动供弹仿真,结合可靠性应力强度干涉模型,计算了供弹机构的运动可靠性,并根据计算结果,比较和优化了设计方案.试验结果表明,通过运...     

某高射速多管炮刚体动力学建模仿真

利用三维建模软件SolidWorks建立了某高射速多管炮的三维实体模型,通过接口程序将实体模型导入ADAMS中,建立了某高射速多管炮的刚体动力学模型。该模型由身管自动机组件自动机、炮架、弹鼓、供弹接口系统组成。在此基础上实施动力学仿真计算,对仿真结果和实验结果进行了对比,给出了高射速武器射击过程炮口振动曲线。     

多弹种发射新型火炮自动机技术

为降低战争冲突中对所配备武器的要求,同时也使得其后勤管理更加方便有效,提出一种能够实现多弹种发射的新型火炮自动机的设想。以30 mm口径为基础,建立一个新型的火炮自动机模型,并在其基础上进行相关动力学数值模拟仿真。分析结果表明：该设计方案是可行的,通过合理设计自动机及其各机构参数,可以在所建自动机上实现多弹种发射的目的。     

某火炮自动供弹机横向振动特性研究

分析了某自行火炮自动供弹机链传动机构的受载情况，应用弦振动理论建立了计及该机构的啮合冲击和多边形效应的横向振动模型，并编制了相应的计算程序进行仿真计算，得出了该自动供弹机横向振动的定性分析结果。     

某种动力装置分析及应用

为了使火炮供弹机在高速供弹时能够按照指定的运动规律平稳运动,某型火炮供弹机动力装置采用弹簧和液压相结合的形式,充分利用了弹簧能迅速释放能量和液压良好的缓冲性能。根据动力装置的结构特点和工作特征建立了数学模型,利用VB语言编制了计算程序,通过优化分析得出了动力装置工作时力、位移和速度分别随时间变化的关系曲线。曲线显示的计算结果与实际应用情况一致,表明了该动力装置的动力特性完全可以满足大口径火炮的供弹需求。     

回转式供弹机结构研究

针对火炮快速补弹能力不足的情况,设计了一种快速准确供弹的供弹机构。机构采用回转式供弹,主要包括回转式供弹机、输弹滑轨、立式容弹具等部分。利用UG与ADAMS对机构进行了建模和运动学仿真。结果表明,该结构在原理上是可行的,可实现快速准确地供弹。为大口径火炮自动供输弹系统的设计提供了一种新思路,具有一定的参考意义。     

弹鼓供弹装置的驱动及传动交接分析

为提高火炮的供弹能力,对弹鼓供弹的驱动特性及其传动交接特性进行研究。在借鉴现有国内外供弹系 统的基础上,以某外鼓驱动供弹装置为对象,建立弹鼓供弹模型。进行转动惯量的计算,根据设计的运动规律计算 启动弹鼓所需的驱动力矩,在理论分析的基础上,对弹鼓模型进行仿真分析,选取其中的 5 发弹做了交接特性研究。 仿真结果表明,该研究可为相关设计提供参考依据。