导弹起竖过程中的对地荷载研究

为提高导弹武器系统的生存能力和快速反应能力,对导弹起竖过程中的对地荷载进行研究。分析在导弹起竖过程中发射场坪所受载荷,将发射车视为左右对称体,在考虑风载荷影响的前提下,计算出导弹起竖过程中的前后支腿对地压力,为建立发射场坪的评估模型提供了载荷判据;利用压力检测装置采集导弹起竖时的支腿对地压力,得到了支腿压力随起竖角度的变化曲线,并以现场实测进行数据采集结果分析。分析结果表明：理论计算结果和压力幅值与变化趋势较为吻合,计算结果合理,可为导弹无依托发射的场坪选取和判断提供参考。     

新一代运载火箭整体起竖系统对地载荷研究

为保障新一代运载火箭快速发射的安全性,需对湿陷性黄土场区内预设起竖系统固定设施对地载荷进行研究.采用解析法建立力学模型,推导出起竖系统在不同风载作用下起竖全过程中的对地载荷.通过压力监测装置采集到起竖过程油缸内腔压力,用以计算油缸实际受力曲线,该曲线与理论数据非常接近,变化趋势一致,从而验证计算模型的正确性,可作为发射场坪选取、建设的依据.     

基于PSO神经网络的察/打无人机武器发射过程参数预测

为预测察/打无人机导弹发射过程机身温度,提出一种基于PSO神经网络的预测算法。为了寻求RBF神经网络的最优结构,建立了开关型RBF神经网络,并采用PSO算法寻求开关型神经网络的开关值和网络参数。实验结果表明,该算法生成的虚拟函数能够较好的反映参数的内在联系,提高了数值仿真效率。预测结果对察/打无人机武器发射安全性论证有重要价值。     

某导弹无依托发射场坪动态响应影响因素敏感度分析

为了研究导弹无依托发射场坪动态响应的影响因素,基于最优拉丁超立方(OLHD)试验设计方法和径向基神经网络近似技术,建立了带有塑性损伤本构关系的无依托发射场坪的近似模型; 对场坪位移动态响应的各影响因素进行了敏感度分析。研究结果表明:土基层的弹性模量、改性沥青混凝土层和水稳碎石层的厚度为场坪位移响应的主要影响因素,且与位移响应均呈反比关系; 沥青混凝土材料的弹性模量在不同区间时对场坪位移响应的敏感度不同。     

某型导弹冷发射装备场坪适应性研究

为研究某型导弹冷发射装备的场坪适应性,找到影响发射装备场坪适应性的影响因素和评价指标,推导出场坪垂向刚度和风载荷两个重要影响因素的计算方法,确定影响因素取值范围。基于此,采用优化拉丁超立方试验设计方法生成试验样本点。利用有限元数值模型对发射装备的动力响应进行大子样仿真分析,获得样本点空间内导弹出筒时的角位移和角速度,并选择径向基神经网络法建立导弹出筒姿态近似模型,分析导弹出筒姿态敏感度。在敏感度分析的基础上,给出考虑多个因子共同作用下的场坪适应性综合判据,为发射装备的场坪适应性评估提供参考。通过分析可知,当风速不大于2.5 m/s,路面纵坡不大于1.2°时,该发射装备在4级沥青路面即可满足该型导弹发射要求,说明其具有良好的场坪适应性。     

基于ABAQUS的发射场坪建模与动态响应研究

为了得到导弹无依托发射时场坪的动态响应,基于ABAQUS大型有限元软件,采用塑性损伤本构建立发射场坪非线性精确数值有限元模型,分析了导弹发射状态下的动态响应。研究结果表明:在导弹垂直待发射阶段,后支腿处的应力和沉降较大,发射平台将呈现前高后低姿态;在导弹垂直发射阶段,发射筒底部处场坪沉降较大。研究结果可为导弹无依托随机发射场坪适应性评估提供理论支撑。     

面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应研究

为了得到面基层间不同结合状态下无依托发射场坪的动态响应,基于Cohesive单元的双线性内聚力本构,建立了层间结合数学模型,进一步建立了含层间效应的发射场坪数值模型;引入初始损伤变量并结合应变等价性假设,建立了层间不同结合状态数学模型;以含层间效应的发射场坪数值模型为基础,完成了面基层间不同结合状态下的发射场坪数值模型的建立,分析了发射筒底部处场坪面基层间界面的损伤分布与演化,研究了面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应的变化。结果表明：当面基层间结合状态一定时,发射筒底部对地载荷作用边界处面基层间界面损伤最严重,且沿着载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤分布表现为先增加、后减小的规律;随着面基层间结合状态的变差,沿载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤演化表现为中间不变、两边减小的规律,场坪面层垂向位移和水平位移产生不同程度的变大,面层、基层层底中心最大应力均变小。为了得到面基层间不同结合状态下无依托发射场坪的动态响应,基于Cohesive单元的双线性内聚力本构,建立了层间结合数学模型,进一步建立了含层间效应的发射场坪数值模型;引入初始损伤变量并结合应变等价性假设,建立了层间不同结合状态数学模型;以含层间效应的发射场坪数值模型为基础,完成了面基层间不同结合状态下的发射场坪数值模型的建立,分析了发射筒底部处场坪面基层间界面的损伤分布与演化,研究了面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应的变化。结果表明：当面基层间结合状态一定时,发射筒底部对地载荷作用边界处面基层间界面损伤最严重,且沿着载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤分布表现为先增加、后减小的规律;随着面基层间结合状态的变差,沿载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤演化表现为中间不变、两边减小的规律,场坪面层垂向位移和水平位移产生不同程度的变大,面层、基层层底中心最大应力均变小。     

导弹无依托待发射阶段场坪准静态响应研究

为得到沥青混凝土发射场坪在导弹无依托待发射阶段时的准静态响应,采用扩展的线性Drucker-Prager本构对沥青混凝土面层进行建模,进一步建立了无依托发射场坪数值模型,研究了导弹在待发射阶段时发射平台前、后支腿处场坪的粘弹塑性响应、沉降值及应力分布,对发射场坪发生塑性变形的条件进行了探讨,分析了支腿处场坪的蠕变效应和塑性应变间的关系。研究结果表明:在导弹垂直待发射阶段,后支腿处场坪发生粘弹塑性应变,而前支腿处场坪发生粘性和弹性应变;后支腿处场坪由于发生塑性应变导致其蠕变效应比前支腿处场坪明显;后支腿处场坪沉降比前支腿处场坪明显,导致发射平台整体前高后低;支腿处场坪表现为局部沉降,最大应力点位于场坪右侧边界、底基层与土基层交界面处。     

某导弹无依托发射场坪动态响应研究

为得到某导弹无依托发射时场坪的动态响应,采用Hongnestad方程及改进后的Saenz单轴方程分别拟合混凝土在受压时的上升段及下降段应力-应变关系,构建了一条适用于沥青混凝土的受压应力-应变曲线;引入损伤因子并结合Sidiroff能量等价原理,建立了某导弹无依托发射场坪塑性损伤动态本构;基于含场坪的发射平台非线性结构动力学模型,分析了导弹在发射状态下场坪的动态响应。研究结果表明：在导弹垂直待发射阶段,后支腿处场坪比前支腿处场坪动态响应明显;在导弹垂直发射阶段,发射筒底部处场坪沉降较大,发射筒底部处场坪与后支腿处场坪交叉区域损伤严重。研究结果可为导弹无依托发射前场坪快速评估提供理论支撑。     

冷发射装备对地载荷作用下预设场坪的动力响应研究

为了研究冷发射装备对地载荷作用下场坪的动力响应,将对地载荷视为多圆均布动载荷,基于赫兹接触理论获得对地载荷的表达式。以Winkler地基上双层板的控制微分方程为基础,引入双参数地基模型中的地基反力,给出双参数地基模型上双层板的运动微分方程。采用级数分解与傅里叶变换相结合的方法推导单个圆形载荷下场坪挠度的解析式,利用线性叠加方法,得到多个圆形均布动载荷下场坪下沉量的表达式。在ADAMS中建立含场坪的发射装备动力学模型与Simulink进行联合求解,获得各个接触区域圆心处的场坪下沉量,分析结果表明：底座处的场坪下沉量较大且对后两个支撑盘处下沉量产生很大影响;支撑盘之间下沉量的相互影响很小,可忽略。     

自行高炮行进间射击炮口响应特性研究

为研究自行高炮行进间射击时的炮口响应特性,基于多体系统动力学、车辆地面力学、火炮发射动力学建立了自行高炮行进间发射动力学模型,运用谐波叠加法,对典型的自行高炮行驶路面进行重构。通过数值计算获得了不同行驶和射击工况下的炮口响应,分析了行驶速度、路面等级、射击载荷、射角等因素对自行高炮的炮口响应的影响。考虑了自行高炮结构非线性因素,运用有限元方法和接触碰撞理论,将柔性身管模型和滚珠座圈大规模接触碰撞模型应用于模型中。计算结果表明,随着行驶速度和路面等级的提高,炮口动态响应增大,行进间不同射击工况下,炮口响应情况有较大差异。研究结果为掌握自行高炮行进间射击炮口扰动规律提供了参考依据。     

多次模拟弹射载荷作用下水泥混凝土路面动态响应

道路结构作为承载基础,与发射装备构成了动力耦合系统,冲击载荷作用下路面的响应特性将直接影响到导弹发射安全性。为研究多次弹射载荷下水泥混凝土道路结构的动态响应,以压缩空气为动力源搭建模拟弹射载荷生成装置,在三维试槽中铺筑水泥混凝土路面,面层中铺设应变传感器,土基中埋设土压力传感器,通过多次冲击加载试验获取模拟弹射载荷作用下土基压应力和面层应变变化规律,分析土基内压应力与深度及载荷作用面中心点距离间的关系,得到多次模拟弹射载荷下面层破坏形式及破坏机理。研究结果表明：冲击压力与土基峰值压应力呈线性关系;距离载荷中心点3 300 mm处,不同模拟弹射载荷下各深度处的土基压应力峰值已经非常小,模拟弹射载荷的径向影响范围为3 300 mm以内;模拟弹射载荷较小时面层为弹性变形,模拟弹射载荷增加到0.77 MPa时混凝土面层产生辐射状贯穿裂缝;弹射载荷作用下路面出现整体沉降。     

冷弹射系统动力学响应与油气悬架优化设计

为了提高全轮支撑冷发射时导弹的出筒精度,基于4轴连通式油气悬架导弹发射车,推导出4轴连通油气悬架数学模型并验证了AMESim仿真模型的正确性;建立了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真模型,以发射筒筒口纵向位移均方根值为优化目标,以油气悬架系统的蓄能器容积、初始充气压力和阻尼孔直径为设计变量,选择车体倾斜0°,起竖角为90°这一工况,应用遗传算法进行优化设计。结果表明：优化后筒口纵向位移均方根值降低了61.1%,提高了导弹出筒精度;发射车的俯仰姿态角位移和各轴载荷分配得到较好的改善,发射系统的稳定性得到提高。基于遗传算法的联合仿真方法可同时提高导弹的出筒精度和发射系统的稳定性,并为解决工程实际问题提供参考。     

发射装置起竖动力学分析及驱动方式优选

导弹发射装置的起竖运动的动力学性能是影响其快速反应能力的重要因素。文中针对某导弹发射装置．采用等效动力学模型．建立了起竖机构的动力学方程．在给定发射筒起竖时间与运动规律的条件下。进行了起竖过程的逆动力学分析．获得了液压驱动力的解析表达式；采用ADAMS软件对六种驱动方式进行动力学仿真．获得关键连接铰链处的载荷变化曲线与发射筒加速度变化规律。通过对比分析，对驱动方式进行了优化选择．为改善导弹发射装置的动力学性能提供了参考。     

坦克炮发射角对炮塔座圈动力学行为及其润滑性能的影响

坦克炮不同发射角下炮塔座圈受到来自多方向力和力矩以及强冲击载荷的联合作用,加之润滑脂非线性流变特性的影响,引起其动力学行为和润滑性能的动态演变,进而显著影响坦克炮射击精度和工作性能。考虑不同发射角的影响,开展炮塔座圈受力分析、接触半径分析和运动分析,通过动力学仿真获得不同发射角下炮塔座圈最大接触载荷分布规律。建立融合动力学及弹流润滑理论的炮塔座圈接触润滑性能分析模型,研究不同发射角、载荷、流变指数等因素影响下炮塔座圈接触微区油膜压力和油膜厚度变化规律。结果表明：随着载荷的增大,油膜压力逐渐增大而油膜厚度减小;随着流变指数的增大,油膜二次压力峰变得明显且油膜厚度增大;随着发射角的增大,最大油膜压力呈增大趋势,最小油膜厚度呈减小趋势;在特定的打击能力（后坐力）指标下发射角为俯角时炮塔座圈具有更好的工作性能。     

自适应底座弹射过程附加载荷的半经验预示

为满足快速判断不同边界条件下某发射车自适应底座的弹射附加载荷的需要,研究某自适应底座弹射附加载荷的半经验预测方法。根据弹射过程自适应底座受力状态分析,建立弹射附加载荷与边界条件的关系;依据自适应底座典型弹射附加载荷曲线形貌对弹射附加载荷半经验计算模型进行修正,根据已有试验数据比对,梳理出其它的弹射附加载荷的影响因素,利用试验数据分别对这些因素进行研究,拟合得到各自的修正公式,最终得到自适应底座弹射过程附加载荷的半经验公式,并给出该半经验公式的一般使用方法。研究结果表明:该方法能够较好地反映弹射附加载荷随环境边界的变化规律,预示偏差不超过30%。