航天柔性多体动力学及其发展

介绍航天柔性多体动力学的发展历史和当前国际学术界的主要学术流派和研究现状。通过对Ｋａｎｅ方法和Ｌａｇｒａｎｇｅ方法两种代表性方法的述，介绍了飞行器柔性多体动力学数学模型的建立过程，并对柔性多体动力学建模理论的运动学描述、离散化方法和数值计算与仿真等进行了综合分析和归给，最后对航天性多体动力学的特点及其有关问题进行了讨论。     

导弹垂直发射系统柔性多体动力学建模与仿真

基于有限元素法和修正的固定界面子结构模态综合法-Craig-Bampton法,在虚拟样机技术(VPT)仿真平台上建立舰载导弹垂直发射系统(VLS)的柔性多体动力学模型,进行了发射过程的动力学仿真,并和刚体模型的计算结果进行了对比。获取导弹发射阶段的弹道和姿态参量偏差,进行了弹体柔性变形对初始弹道特性和发射安全性影响的分析。     

潜载导弹水下弹射筒口气泡数理模型

潜载导弹水下弹射产生的筒口气泡载荷对水下发射安全有着重要影响.围绕潜载导弹水下弹射筒口气泡膨胀降压和收缩增压的物理机制,建立筒口气泡载荷发展变化的数理模型,为气泡载荷特性分析提供有效途径.数理模型利用不可压缩势流模型描述水环境在气泡作用下的流动状态,采用包含筒内外工质气体的均压模型描述气泡压强变化,并采用直接边界元法进...     

基于粒子法的柔性气缸导弹弹射数值仿真

为进一步提高冷发射装备的可控性、隐蔽性、可重复性和轻量化等作战能力,对一种柔性气缸导弹弹射方式和弹射系统的工作机理进行研究.以粒子法为主要计算方法,对柔性气缸内部的气体射流进行数值计算,结合有限元方法,仿真计算柔性气缸流固耦合工作过程.通过柔性气缸导弹弹射系统实验结果与数值仿真结果的数据对比,验证数值计算方法的正确性与...     

基于Hamilton原理的柔性多体系统动力学建模方法

首先基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立起一般柔性体连续系统的动力建模方法,进而以水平面内作大范围回转运动的柔性梁为例,在Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｍｏｕｌｌｉ梁模型的假设前提下,根据轴向不可虎的柔性梁的几何约束条件,推导出作大范围刚体运动的柔性梁连续系统的一致线性化振动微分方程。     

车载导弹多体发射动力学仿真研究

为研究车载导弹倾斜发射过程中动力学响应,利用三维建模软件Pro/E将模型导入ADAMS,建立了车载导弹的多体系统发射动力学模型。对不同工况下的发射过程进行动力学分析,获取了导弹发射阶段发射箱口的振动参量(位移)和姿态参数。仿真结果表明,文中提出的多体动力学模型及仿真方法是可行的。     

两种弹筒适配方式对导弹出筒姿态的影响

潜射导弹在水下垂直发射出筒过程中,弹体受到发射筒与适配器的共同约束,使得出筒阶段弹体载荷水平较高.为研究横向支撑对弹体出筒姿态的影响,依据动量和动量矩定理建立了导弹水下垂直发射出筒过程动力学模型,对艇速为1m/s、2m/s工况下的适配器和气密环-减震垫2种弹筒适配方式对导弹出筒时刻姿态的影响进行了仿真计算.结果表明,2种横向支撑方式下,出筒俯仰角、攻角量值差别不大,但角速度、质心横向偏移量差别较大,尤其是在气密环-减震垫横向支撑方式下,弹体出筒伴随较大的震荡过程.     

机载内埋武器弹射发射多柔体动力学分析

为深入研究载机在全包线发射条件下的导弹分离安全性,针对一种新型的双平行四边形弹射构型,采用基于ABAQUS和ADAMS的联合多柔体发射动力学仿真方法,得到导弹分离速度、角速度、过载、关键部件的动态载荷及弹架系统横向变形量.仿真结果表明,横向过载对弹架分离安全性、武器与载机的结构相容性有重大影响,并在此基础上提出一种优化...     

机动导弹系统变拓扑多体系统动力学建模方法研究

基于柔性多体动力学理论，提出了机动导弹武器系统变拓扑结构多体系统动力学建模方法，将系统的约束分为基本约束和条件约束，建立了变拓扑结构柔性多体动力学模型，此项研究为机动导弹武器系统的设计与分析提供理论基础。     

刚－柔多体系统动力学分析及近似

将多体系统理论应用于含柔性部件的空间机构动力分析。由低序体阵列Ｌ（ｋ）表示系统的拓朴构造关系,采用混合坐标法描述系统的运动与变形,确定刚柔耦合下的系统广义力并进行简化。     

潜载导弹垂直发射横向振动特性仿真分析

潜射导弹在出筒上升过程中是个复杂的动力学过程,直接决定了导弹出筒后的弹道变化特征。在分析了导弹的流体动力特性、弹性密封环的变形应力特征及其与弹体耦合作用的情况下,建立了潜射导弹垂直发射横向动力学模型。重点对出筒过程弹体横向振动及其特性进行了仿真研究,提出了抑制弹体横向振动的解决方法。结果表明,密封环抗压刚度和尺寸对导弹横向振动特性均有较大影响。研究结果可以为导弹垂直发射弹道控制、发射安全性评估、导弹与发射系统设计提供理论基础与研究手段。     

筒射型导弹弹射动力装置火药有用能利用系数研究

对筒射导弹弹射动力装置与发射筒之间3种不同安装方式的火药有用能利用系数进行分析计算,绘出其变化规律曲线,为导弹弹射动力装置设计者选择安装方式、计算装药量提供设计依据,有助于简化燃气．蒸汽弹射动力装置的研制过程。     

车载防空导弹行进间发射过程动力学数值分析

利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。研究结果表明,B级路面上3种车速均能安全发射,C级路面上车速受限于25 km/h.     

火箭多级筒燃气弹射动力学特性及影响因素

为提高火箭弹射的性能,研究一种新型改进火箭多级筒燃气弹射装置的安全性,对其弹射过程中结构的动力学特性及发射过程中的影响因素进行比较分析。使用有限元方法对该弹射装置的弹射过程进行仿真,将弹射出的火箭位移、速度、俯仰角等结果与实验结果进行对比,验证有限元计算模型的有效性。在有限元模型基础上分析筒节间隙、推力偏心和发射角度对多级筒弹射安全性的影响。分析结果表明：发射角度是弹射安全性的主要影响因素,筒节间隙和推力偏心是次要影响因素,火箭弹射偏转、筒节间相互作用力和横向最大位移增大都是这些因素影响弹射安全性的主要表现;当活塞筒筒节间隙扩大到0.3 mm或发射角度偏转到3°时,会对发射安全性产生较大的威胁。     

某型导弹发射装置展开过程的动力学仿真研究

导弹发射装置的展开性能是影响其快速反应能力的重要因素.文中给出了某型导弹发射装置展开过程的动力学计算模型,并采用ADAMS软件对此展开过程进行了动力学仿真,获得了三种驱动方式下连接铰链处的载荷变化曲线和发射简的运动曲线.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.     

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。     

基于模糊集理论的储运发射箱故障树分析

针对传统的故障诊断中因缺少大量统计数据难以准确获得故障发生概率的问题,提出一种基于模糊集理论的故障树分析方法。利用故障树分析方法对储运发射箱故障进行研究,建立储运发射箱故障树模型。结合专家组对故障发生概率等级评定,对专家评定意见进行模糊化处理,将模糊集理论与专家评判相结合,获得事件的发生概率。对故障树进行分析,得到系统的顶事件模糊发生概率与各最小割集的模糊临界重要度。计算结果表明：该方法能够确定由各最小割集所引起顶事件发生的可能性大小,可为储运发射箱的故障诊断决策以及可靠性分析提供帮助。