综合传动装置换挡阀结构参数优化

为提高综合传动装置换挡阀的动态响应特性,对电液换挡控制回路中的换挡阀进行压力、流量特性分析,基于AMESim软件建立其动力学仿真模型。针对换挡阀阀芯直径、弹簧刚度和换挡阀阀口遮盖量这3个关键参数对换挡阀动态响应特性的影响进行了仿真分析。采用遗传算法,对影响换挡阀动态响应特性的结构参数包括弹簧刚度和阀口遮盖量进行优化。通过仿真模型和测试试验结果对比,证明经过优化后换挡阀的动态响应特性得到了改善,验证了此方法的可行性。     

飞机混合式操纵系统的建模与仿真

基于对某型飞机机械式飞行操纵系统结构的分析，针对其方向舵操纵通道，利用等效动态模型法建立了其混合式操纵系统完整的数学模型，其中对软式传动机构部分采用了一种新的等效建模方法。通过在MATLAB环境下的数字仿真与降阶处理，得到与实际系统静态、动态响应相吻合的模型。该模型可以进一步经过处理而得到系统的等效线性模型，将可用于操纵系统自身特性的分析，及整个飞机飞行品质的研究中。     

考虑局部段非线性的导弹整体动力响应计算

潜射导弹高速弹射出水时,空泡溃灭产生较大的冲击载荷,对导弹的结构强度提出了挑战.同时现代导弹的设计要求对结构进行优化设计,对弹体的厚度、质量均提出了要求,因此更加精确地计算导弹出水过程中的结构响应能够为设计人员提供更准确的参考.基于导弹局部段细致有限元模型得出的非线性刚度参数,将局部段等效为一具有非线性刚度的梁单元,并入建立的导弹出水全过程虚拟样机模型进行计算仿真,将结果与之前线性刚度模型的计算结果进行对比,最后对该局部段非线性因素对全弹整体响应的影响进行讨论.     

火炮后坐试验装置冲击参数影响研究

炮口强冲击是一种技术可行的火炮动力后坐模拟试验方法。为保证该试验方法具有与实弹射击相似的后坐动态特性,通过建立力学模型及缓冲器的非线性模型,进而建立火炮后坐的运动方程;基于MATLAB软件,利用四阶龙格库塔法对运动方程进行了求解;分析了冲击质量、冲击速度、缓冲器的线性刚度、非线性刚度和阻尼对炮身后坐加速度的影响。该研究为火炮模拟试验装置的研制提供了理论依据。     

调频多普勒引信静动态干扰信号响应差异性研究

在无线电引信抗干扰静动态等效试验方法的研究中，需要在内场构造干扰场景模拟出真实的动态场景，为了明晰抗干扰试验中引信对干扰信号响应的静动态等效关系，进行引信静动态干扰信号响应差异性研究。理论推导了调频引信静动态干扰信号响应差异性，建立了典型场景下的调频多普勒引信和干扰信号模型，结合三维天线方向图拟合出了引信动态条件下对干扰信号响应曲线，得到了引信静动态干扰信号响应的检波信号包络对比结果。理论及仿真结果表明，弹道运动和天线特性会在距离、速度和方向系数三个方面产生较为显著的影响，通过合理地信号调制即可在内场构造干扰场景模拟出真实的动态场景，为引信抗干扰静动态等效试验方法的建立提供技术支撑。     

柔性冲击下钢筋混凝土柱的动态响应

为给钢筋混凝土结构的抗冲击设计和性能评估提供理论参考,通过建立柔性冲击下钢筋混凝土柱精细化有限元模型,分析钢筋混凝土柱的冲击响应和损伤破坏模式.根据柱的破坏特征,提出一种构件冲击损伤评估方法,并探讨冲击体刚度、冲击质量、冲击速度和轴压比对冲击力、破坏模式和损伤机理的影响规律.结果表明:冲击体刚度会显著影响钢筋混凝土柱的动态响应;柔性冲击体在撞击过程中首先通过自身变形消耗部分初始动能,从而减小钢筋混凝土柱在局部响应阶段发生剪切破坏的概率;当冲击体刚度保持不变时,冲击速度对钢筋混凝土柱动态响应的影响比冲击质量显著;轴压比的增大在一定程度上可提高钢筋混凝土柱的抗冲击能力.     

反鱼雷鱼雷毁伤效果计算分析

水下爆炸冲击下的鱼雷结构动力学响应特性研究和对来袭鱼雷毁伤效果的评定对反鱼雷鱼雷研究具有重要的应用价值.本文以MSC.Dytran有限元计算分析软件为平台,建立了ATT攻击对象的结构有限元计算模型、ATT的炸药模型以及水域模型,并进行了仿真计算,得出了炸药水中爆炸形成的冲击波的传播和作用过程,以及冲击波作用在雷体上的动态响应过程,分析了不同施爆距离、不同水下深度对雷体动态响应的影响.并参考国内外目前普遍应用的舰艇毁伤标准,根据假想模型的仿真计算结果,进行了ATT硬毁伤半径和软毁伤半径的评定,初步得出了ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.     

集成桅杆缩比模型冲击试验方法研究

集成桅杆是舰船上着重考核的典型抗冲击部位,但缺少冲击响应试验数据,制约了抗冲击设计。将集成桅杆简化为等效梁模型,提出一种基于多几何缩比的集成桅杆缩比模型冲击试验方法,包括模型相似设计、载荷输入缩比、实船换算关系等。通过数值仿真验证了这种试验方法的可靠性。研究结果表明,集成桅杆缩比模型反映了集成桅杆的动力特性,使用缩比模型可以准确预报集成桅杆的冲击环境。这一套缩比模型的冲击试验方法是可行的。     

小口径自动炮连发射击精度仿真

针对某小口径自动炮连发射击时射弹散布大、射击精度明显下降的问题,联合三维建模软件Pro/E,动力学仿真软件ADAMS以及有限元分析软件ANSYS,考虑身管的柔性特性,建立了小口径自动炮的刚柔耦合动力学模型。通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的可信性。在此基础上,仿真分析了该炮连发射击时的炮口动态响应规律,探究了火炮射频、复进簧刚度及炮尾质量对连发射击时炮口动态响应的影响规律。研究成果为小口径自动炮连发射击炮口动态响应规律的认识以及连发射击精度的提高提供重要的参考依据。     

固冲发动机推力测量系统动态建模与分析

针对固冲发动机地面试验中点火过程推力测量信号失真的问题,对推力测量系统进行了动态建模.采用ARMAX模型为基础的试验建模方法,设计实施了辨识试验,得到了不同激励下的响应信号.依据试验结果辨识出了模型的结构与阶次,建立了推力测量系统的动态模型.通过分析模型适配率和评估残差白色性,验证了模型准确有效.时域和频域分析结果表明,该动态模型可真实反映推力测量系统的动态特性,为改善动态特性、增加推力补偿和恢复真实信号奠定了基础.     

油气弹簧刚度和阻尼特性及其影响因素仿真分析

介绍油气弹簧的结构和工作原理,研究其静刚度和阻尼特性,并建立数学模型进行仿真.分析初始气柱高度对静刚度影响,环形腔、阻尼孔和单向阀面积对阻尼特性影响.结果表明,初始气柱高度越短,随着活塞杆压缩量增加静刚度越大;阻尼力与环形腔面积三次方成正比,与等效阻尼面积平方成反比.     

装甲车辆新型变速箱故障诊断研究

基于材料力学理论,给出了含点蚀的轮齿啮合刚度定量描述方法;进而建立了行星齿轮系统故障动力学模型;数值仿真了点蚀对行星齿轮系统啮合刚度与动态响应频谱特性的影响.结果表明:发生齿面点蚀时,啮合刚度会降低,且随故障程度发生变化;点蚀对行星系统动态响应的影响与定轴齿轮系统不同,其故障特征频率比较复杂;故障特征频率可以作为故障定位的依据.     

某型步兵战车行进间射击高低机动态接触非线性计算

为建立更为准确的火炮发射动力学仿真模型,以某型步兵战车高低机齿轮与齿弧为对象,对双齿啮合接触刚度系数进行了计算,并与整体ADAMS发射动力学模型进行了耦合。建立了齿轮与齿弧有限元模型,设置齿轮与齿弧初始啮合位置为双齿啮合区,采用罚函数法,求得接触力、接触间隙、接触渗透量等双齿区域接触特性,结合Contact接触力公式计算双齿接触刚度系数。以此为基础数据,建立了ADAMS步兵战车整车刚柔耦合发射动力学模型,对火炮行进间射击过程进行动力学仿真分析; 研究了2档车速下4种中等起伏路面条件下的行进间射击结构动态响应,齿轮、齿弧之间的动态间隙对火炮俯仰部分的空间指向的影响,分析结果表明,计算的高低机双齿啮合接触刚度系数能有效反映行进间射击过程中的动态特性,并为实现高机动条件下的高精度打击能力、提高射击精度提供数据基础。     

基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计

针对经典 PD 算法无法保证闭环系统在大范围内的稳定性的问题,提出一种基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计方法。在考虑滚转角响应特性的条件下建立了无人机盘旋飞行的非线性动力学模型,在此基础上基于反馈线性化方法设计了非线性盘旋控制器,以保证闭环系统的全局渐进稳定,并通过Matlab/Simulink中将盘旋控制器加入模型进行仿真。仿真结果证明：相比于线性盘旋控制器,非线性盘旋控制器可得到更好的动态响应特性,其抵抗风干扰的能力也明显优于线性盘旋控制器。     

液压Stewart平台专家智能控制策略研究

在对液压Stewart平台的系统特性进行详细分析的基础上,探讨了适合此类系统的控制特点和适用的控制策略,提出了一种基于前馈补偿的专家PID控制策略,并将该控制策略作为智能控制器应用于单通道液压Stewart平台伺服系统.仿真结果表明,这种控制器不依赖于系统模型,具有良好的自适应性,可在较大程度上补偿系统的非对称性,对非线性耦合力扰动具有较好的鲁棒性,控制结果显示系统具有良好的静动态性能.     

磁环型准零刚度隔振系统动态特性

特种车辆由于其作战、行驶环境复杂多变，使乘员及车载大型精密设备常暴露于低频大幅振动环境中，直接影响作战功效，甚至危及生命安全、引发严重的设备故障。为有效隔离其低频振动，开发了一种磁环型准零刚度隔振系统，对其系统刚度特性和隔振特性进行了理论与实验研究。基于磁电理论和刚度耦合理论，建立正、负刚度理论模型，获得了系统等效刚度，对其刚度机理与参数特性进行分析；进一步建立准零刚度隔振系统的非线性动力学模型，采用谐波平衡法和牛顿-拉夫森迭代法对系统非线性动力学方程进行求解，分析与评估其隔振特性，并搭建实验台进行验证。研究结果表明：负刚度机构具有明显的负刚度效应，与正刚度系统配合，可产生较宽的准零刚度区间；与线性系统相比，该准零刚度隔振系统隔振频带向低频区拓宽71.9%,共振峰值降低65.7%,稳态区间下位移响应幅值下降75%,加速度响应幅值下降80%,具有更宽的隔振频带和更大的振动衰减率。     

基于动力缩聚法的舰艇冲击响应数据扩展方法研究

由于舰艇平台和系统的庞杂和测试系统规模的相对受限,舰艇水下爆炸冲击响应数据总是难以满足需求。基于动力缩聚法的基本原理,对舰艇冲击响应数据扩展方法进行研究。建立舰艇局部结构有限元模型,获取其总质量和刚度矩阵;并将已知冲击响应自由度和待扩展自由度分离,建立两组自由度的转换矩阵,从而将少数测点数据扩展为所关心节点的冲击响应数据。经舰艇水下爆炸冲击试验数据的验证表明该方法可实现试验数据的扩展。     

铁基泡沫材料动态压缩力学性能与吸能特性分析

针对航空航天兵器等领域对抗冲击材料与结构的迫切需求,采用霍普金森压杆系统,研究铁基泡沫材料动态压缩力学性能,并给出不同应变率下铁基泡沫材料的能量吸收特性。结果表明:铁基泡沫材料具有较强的应变率敏感性,与静态压缩相比,动态加载条件下铁基泡沫材料的最大压缩应变更大,且动态压缩曲线出现应力平台段,应力平台值随应变率增大而增大;铁基泡沫材料在4个应变率下的单位体积吸收能量分别为169.45、202.36、219.26、254.24 kJ/m3,其单位体积吸收能量值随应变率的增大呈线性上升趋势。     

螺栓法兰连接结构的拉压不同刚度动力学模型

由于螺栓法兰连接结构轴向拉压刚度不同,针对这一特性引入拉压刚度不同的双线性弹簧单元,提出两自由度拉压不同动力学机理模型,使用区域法进行了动力学响应的解析推导;同时开发了自适应递归过零检查算法对模型的冲击响应进行数值计算.理论分析与数值模拟结果均表明,拉压不同刚度动力学模型在横向冲击荷载作用下产生横纵耦合振动响应,且输出...     

一种新型水下爆炸冲击等效加载实验方法

针对传统水下爆炸冲击响应实验研究中存在的问题,提出了一种实验室仿真水下爆炸冲击的等效加载方法,通过飞片撞击的方式来获得水下爆炸冲击等效载荷.同时建立了等效理论模型与流固耦合数值仿真来进行对比分析.结果表明,数值仿真结果与理论分析结果吻合较好,通过调节飞片的撞击速度与撞击比质量可以获得不同水下爆炸冲击所需要的等效载荷,进而为鱼雷爆炸对典型舰船结构的冲击响应研究提供一种新的思路.