基于ADAMS与CPSO算法的火炮结构参数优化设计研究

针对火炮动力学模型是多部件、强非线性的系统,直接在ADAMS环境下对火炮结构参数进行优化,可能存在实现难度大、迭代次数过多、优化效果不明显等问题,提出了基于ADAMS与CPSO算法相结合的火炮结构参数优化设计方法．在利用Pro/E与ADAMS建立火炮虚拟样机并进行仿真试验的基础上,采用混沌粒子群算法对火炮结构参数进行优化,从而获得火炮结构参数和炮口扰动优化结果．根据优化值与初始值的对比分析,证明了文中所提优化设计方法合理可行．     

火炮射击时全炮运动测试方法

目的 介绍了通过测试射击时火炮上的一些点相对于某些静止点的距离变化,进行数据处理。方法 求出火炮任一瞬间所出的位置状态。结果与结论 由此可求出火炮在射击时的运动过程,为研究发火炮的稳定性、射击精度和动力学问题提供依据。     

火炮射击时全炮运动测试方法

目的　介绍了通过测试射击时火炮上的一些点相对于某些静止点的距离变化 ,进行数据处理 .方法　求出火炮任一瞬间所出的位置状态 .结果与结论　由此可求出火炮在射击时的运动过程 ,为研究发火炮的稳定性、射击精度和动力学问题提供依据     

基于虚拟体的弹炮刚柔耦合动力学优化设计研究

为了研究火炮系统结构参数对弹丸膛内运动和炮口扰动的影响,通过引入虚拟体,提出了一种充分反映弹炮间相互作用的火炮动力学建模方法,推导了含虚拟体项的自行火炮刚柔耦合动力学方程;同时,以某型履带式自行火炮为例,引入多目标优化算法,建立了以弹丸和炮口初始扰动为目标函数的火炮系统多目标优化设计模型,获得了在相同射击条件下试验测试数据和仿真计算结果的对比曲线,以及结构参数的优化结果。分析表明,采用该方法建立的模型能较真实地反映火炮系统的动态响应特性和弹丸的膛内运动规律,且在考虑弹丸与柔性身管接触碰撞的前提下实现了弹丸和火炮运动的多目标优化设计,可以为自行火炮的发射动力学研究提供一定参考。     

重力对火炮动力偶臂测量与计算影响研究

动力偶臂是影响火炮射击稳定性和射击精度的关键参数.采用结构有限元方法建立了重力载荷作用下的火炮后坐部分变形计算模型,得到了不同射角条件下火炮后坐部分重力载荷作用变形结果,给出了重力对火炮后坐部分动力偶臂的影响规律,分析了火炮后坐部分方向质量偏心不影响其动力偶臂测量结果的原因,指出了专用夹具实验测试方法没有反映重力效应引起的身管弯曲使后坐部分质心变化的不足,提出了重力对火炮动力偶臂影响的修正方法,传统的专用夹具实验测试结果必须经过修正才能得到精确值.     

基于Rh曲线的大口径火炮测试后坐阻力的分析研究

该文总结了在大口径火炮后坐阻力测试中存在的主要问题及解决方法,分析了火炮后坐阻力测试的研究现状,提出构建测试系统、标定试验、现场试验、数据采集、Rh曲线生成及分析的一系列测试方案.测试结果生成的曲线规律完全符合后坐阻力的特征,为大口径火炮后坐阻力测试的进一步研究提供了详尽的试验数据和有力的方法指导.     

火炮一维两相流结果的动画显示

本文在Windows下用BC++实现了多窗口形式的火炮一维两相流结果的动画显示。该软件能连续不断地显示火炮膛内复杂现象,并且可以从中选择物理参数进行显示。     

基于虚拟样机技术和广义简约梯度算法优化火炮射击稳定性

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设，实际上是一种静态的分析方法，虚拟样机技术的出现为基于动力学的火炮动态分析提供了新的途径。在建立火炮动力学模型的基础上，利用虚拟样机技术系统地研究了高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入相对灵敏度分析公式，解决了具有不同量纲的影响因素的比较难题，进而获得影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在非线性优化问题的局限性，以火炮射击稳定性为目标，采用广义简约梯度算法对火炮射击稳定性进行了优化，得到一组使火炮稳定性最优的匹配结构参数，仿真及优化算例证明了利用虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和灵活性。最后，展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

冲击综合自动校准系统的虚拟仪器软件实现

为了提高对火炮冲击振动的计量与测试分析能力,以满足火炮等常规武器的设计和试验要求,本文提出了基于虚拟仪器的冲击综合自动校准系统的构建原理及实现方法。该方法对于复杂的现场测量及动态参数校准,具有较高的准确性、可靠性及高效性,有广阔的应用前景。     

一种新型火炮后坐体运动参数智能测试系统

本文介绍了一种直接利用ＰＣ机和光栅式光电传感器构成的火炮后坐体运动参数智能测试系统。该系统充分发挥了ＰＣ机在软件编程，运行速度，硬件接口等方面的优势，直接用ＰＣ机测量火炮后坐体在射击过程中的运动位移，速度，加速度等参数。具体结构简单可靠，测试精度高，范围宽等特点。现已成功地应用于某火炮会体运动参数测试系统     

基于虚拟样机的火炮系统建模与仿真分析

根据地火炮的主要部件的连接关系，在分析了火炮拓扑结构的基础上，讨论了火炮各体的自由度。介绍了机械系统动力学仿真分析系统ADAMS，首次将其应用引入到武器装备研究领域，简述了Kane方法建模的步骤。结合Fortran语言编程，在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机，虚拟样机仿真和Kane方法对比结果说明了虚拟样机建立的可信性。最后，研究了驻锄刚度对火炮振动性能的影响，并展望了虚拟样机的应用前景。     

火炮系统效能评价方法研究

在分析火炮系统效能和测试指标影响关系的基础上,建立了火炮系统效能评价指标体系,运用层次分析方法确定了系统的层次结构和权重关系,运用模糊综合评估理论,建立了系统评估模型,并以某型履带式自行火炮武器系统为对象,确定了评估模型的边界条件,进行了实例评价．研究结果为火炮综合评价提供了一种有效的评价方法,对火炮试验鉴定和测试系统综合论证,具有一定的指导意义．     

有限元在粘弹性细棒动力学参数反演中的应用

粘弹性材料具有良好的阻尼性能,在工程振动与噪声处理上的应用非常广泛。利用粘弹性材料进行阻尼结构设计并预测其动力学特性,需要知道准确的动力学参数。回顾粘弹性材料动力学参数测试的经典方法,并着重介绍共振法测试技术。研究共振法测试中细棒的动力学响应与动力学参数间的关系,在此基础上,基于共振法测试数据和有限元仿真,提出一种反演粘弹性材料动力学参数的新方法。首先根据幅值比反演出损耗因子,再根据共振频率反演出储能模量。通过具体算例验证可知,反演得出的动力学参数的相对误差均在4 % 以内,该反演方法不仅结果收敛、准确可靠且反演速度快,为在连续频率范围内的动力学参数反演奠定基础。     

基于冲击碰撞模型的空间对接半物理仿真真实性验证方法

为了精确定量研究空间对接动力学半物理(HIL,Hardware-In-the-Loop)仿真系统的仿真结果真实性问题,利用无阻尼弹性碰撞动力学模型构造了空间对接动力学半物理仿真的验证模型,提出了描述半物理仿真系统仿真真实性的评价参数,并推导了计算公式。设计了用于半物理仿真试验研究的验证机构,较详细阐述了试验验证方法。建立了空间对接动力学半物理仿真的试验验证系统。在试验系统的水平和铅锤两个平动自由度上,进行了半物理仿真验证试验研究。验证试验结果及试验系统调试过程表明:所阐述的空间对接动力学半物理仿真系统的验证思想和方法是可行的和实用的。     

桩基主共振响应的动力学参数效应研究

为研究桩-土系统中各物理参数对桩基动力学特性的影响,基于建立的考虑土-结构相互作用效应的桩基动力学模型,对桩基的主共振响应进行了计算分析。进而,利用统计分析的方法研究了主要物理参数对动力响应有效非线性系数的影响,判定出具有显著影响效应的关键参数。最后,对比研究了关键及非关键参数对桩基主共振幅频响应的影响,验证了动力学参数效应分析的正确性和重要意义。     

基于全时域方法的自由活塞斯特林发电机工作特性研究

为了研究自由活塞斯特林发电机(FPSE)工作过程中内部参数的变化规律及耦合特性,根据各组件所经历的物理过程建立了全时域数值计算模型,进行了斯特林发电机热力学过程与动力学过程耦合求解分析。通过设计参数的输入获得了不同工况下1 kW FPSE的工作特性,计算结果与实验测试结果符合性良好。研究表明,全时域计算模型可为后续斯特林发电机提供设计指导及性能预测。     

爆胎对牵引火炮行驶性能仿真分析

为研究内支撑轮胎爆胎对火炮行驶性能的影响,由于安全性实验危险系数大,利用虚拟试验的方法来研究牵引火炮行驶过程。利用多体动力学软件建立了火炮行驶模型,模拟其行驶过程,得到了速度对其的影响,并与传统的充气轮胎进行了对比分析。仿真结果表明:内支撑轮胎自身结构合理,应力分布均匀,速度对火炮侧偏性能有着重要影响,较传统充气轮胎的性能有所提高,为内支撑轮胎试验和使用提供了理论数据。在仿真结果的基础上,通过基地试验验证了仿真结果的正确性。     

电机传动机构动力学建模、仿真与实验验证

摘要：建立正确的电机动力学模型是分析系统稳定性和动态特性的基础。考虑到用电设备工作时的脉冲电流是发电机传动机构扭转振动的主要激励源,利用集中参数法建立了某型交流发电机的动力学模型,并在MATLAB环境下对其进行动态仿真分析,得到脉冲电流作用下弹性轴冲击扭转振动的力矩曲线与扭转角曲线。通过对仿真结果的对比分析,发现适当增大弹性轴的轴径,可以有效缓解弹性轴扭转力矩的振动峰值,并提高系统的频率裕度。最后,通过动态测试实验,验证了电机动力学模型与仿真结果的有效性。     

火炮镜炮同步误差测量结果不确定度分析与评定

<正>一、引言火炮镜炮同步误差测量装置是测量火炮火线和瞄线同步性误差的专用测试设备,其测量结果的准确与科学描述,对于型号试验具有重要指导作用。一般测量结果是由测量结果的最佳估计值及其测量不确定度来完整表述的,火炮镜炮同步误差测量结果应包括测量结果的最佳估计值,还要包括测量结果的不确定度,才能完整表述火炮镜炮同步误差的测量结果,     

树脂基复合材料固化过程的超声波在线监测研究进展

热固性聚合物复合材料的固化过程是化学交联和物理凝固共同作用的结果。与传统的红外光谱、介电分析法、差示扫描量热法、动态力学热分析和流变测试等离线分析方法相比,超声波在线监测法能够合理预测体系固化过程中的力学行为参数,实现对复合材料固化行为的实时反馈及完整表述。文中介绍了超声波在线监测技术的测试原理,综述了国内外采用超声波在线监测法研究纯树脂及其复合材料体系力学状态转变过程和固化动力学的进展。