内装式空中发射箭伞系统多体动力学分析

为解决传统动力学在空中发射系统建模时推导工作量大、过程繁琐的问题,针对内装式空中发射箭伞系统特点,应用多体动力学理论建立了箭伞系统动力学模型,采用嵌入式约束法处理系统的多体动力学问题,导出具有形式简洁、计算方便、便于推导且有一定通用性的箭伞多体动力学模型.应用所建多体动力学模型对箭伞系统运动过程进行了仿真及分析,仿真结果与试飞测量数据的对比验证了模型的有效性,结果表明,所建模型能真实地反映实际问题,可为相应空中发射系统的设计、性能预测和评估提供依据.     

武器系统发射动力学CAD软件研究

从工程应用出发,采用多体系统动力学方法和软件工程基本理论,设计了一套武器系统发射动力学CAD分析软件,利用这一软件对武器系统发射过程进行了仿真计算,计算结果表明软件符合设计要求,可用于工程计算和设计。     

两栖车辆实时控制水陆性能虚拟试验系统开发

两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。两栖车辆有水上、陆上、水陆过渡3种工况。目前对两栖车辆的仿真计算主要有两种：一是利用多体动力学软件平台进行陆上仿真;二是利用计算流体力学软件进行水上性能仿真。都是针对单一工况进行仿真。为了解决多种工况下的动力学计算问题,采用粒子流场与刚体碰撞耦合的理论,结合传统多体动力学计算方法,建立了实时控制的两栖车辆全工况的动力学仿真系统。在此基础上实现了对多项水陆性能的虚拟试验,并以某高速履带两栖车辆为实例进行了验证。验证结果表明：与试验数据对比,该仿真方法的计算误差小于15%,具有一定的准确度。     

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。     

水中拖曳柔索系统的动态响应研究

研究水中拖曳柔索系统的动态响应的目的是为进一步发展柔索的动力学模型奠定基础,并为解决柔索设计和动态响应带来的信号处理问题寻找合适的途径。本文利用空间离散模型,研究了水中拖曳柔索系统的动态响应与动力学仿真算法,对拖曳线列阵鱼雷,锚雷的动态响应进行了计算,并对计算结果进行了分析与比较,并对动态响应规律进行了定性分析,提出了利用多体系统动力学与弦的模型分析拖曳柔索响应的新算法。     

高斯最小拘束原理在火炮振动分析中的应用

基于高斯最小拘束原理,建立了火炮系统的多体动力学模型,推导了封闭式的动力学方程解析式,给出了各种主要外力的处理方法.根据该动力学方程,结合相关实验参数,进行了火炮射击过程的数值仿真和振动分析,研究并确定了影响炮口振动的主要因素以及火炮系统的固有振动频率.计算模型、处理方法及仿真结果对于改善火炮的振动性能和提高射击精度具有指导意义.     

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。     

基于多体动力学的弹—伞系统动态特性仿真

着重对一种弹-伞系统的动态特性进行了仿真计算。计算时，以刚体弹道代替传统的质点弹道，利用多体动力学方法作理论分析，在Solid Works和MSC．Aadms中建立系统的动力学模型，进而进行了弹-伞系统的动态特性仿真，主要是过载仿真计算。与理论计算比较，结果相近，证明了仿真计算的可靠性。     

基于多体分析的火炮典型机构设计系统开发

基于有限元软件ABAQUS的二次开发技术设计了火炮多体机构动力学分析专用系统,该系统能够实现火炮机构的参数化建模、多体动力学、零件结构力学的自动化仿真分析;对系统各功能模块的实现方法、内部调用机制以及开发的关键技术进行了讨论,并以火炮抽壳机构的多体动力学分析作为示例进行了演示,表明该分析系统有效简化了火炮机构分析的操作过程,可有效地提高火炮机构的设计效率。     

基于自适应鲁棒控制的坦克俯仰系统建模与仿真

为准确描述坦克行进间的火炮俯仰系统,利用动力学软件RecurDyn建立了坦克行进间多体系统动力学模型,并通过仿真与试验初步验证了模型的可信性。对以永磁同步电机(PMSM)为执行机构的火炮俯仰系统进行了动力学建模分析,并建立了火炮俯仰系统的数学模型。在此基础上,针对传统三环结构控制效果不佳的问题,设计了火炮俯仰位置伺服系统自适应鲁棒控制器,以及对系统扰动进行反馈补偿的干扰观测器,完成了控制器的稳定性分析,并建立了火炮俯仰系统控制模型。最后,通过接口模块实现了坦克俯仰系统的联合仿真。仿真结果表明:本文建立的坦克行进间多体系统动力学模型具有一定的合理性,设计的火炮俯仰位置伺服系统控制策略具有较好的阶跃响应和瞄准稳定性能以及较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

坦克行进间垂向稳定器机电液系统的建模与仿真

为了准确描述坦克行进间的火炮稳定系统,采用多体动力学软件RecurDyn和液压系统仿真软件AMESim,建立了基于多体动力学与液压系统控制的联合仿真模型。基于多体动力学软件建立了坦克行进间多体动力学模型,利用液压系统仿真软件,对垂向稳定器进行液压控制系统建模,通过接口模块完成了坦克行进间稳定性模型的联合仿真,对比了单侧布置和对称布置垂向稳定器方案。仿真结果表明:该文建立的联合仿真模型能够准确地对坦克稳定系统进行仿真,且满足坦克稳定系统稳定精度的要求; 对称布置方案可以有效提高稳定效果,为提高坦克高机动条件下的稳定性研究提供了一定的参考。     

箱装导弹发射动力学分析与测试研究

为保障导弹发射安全,研究某导弹贮运发射箱设计可行性及发射过程中箱弹动力学特性.基于多体动力学理论,建立了发射系统动力学仿真分析模型,并利用Fluent软件建立了贮运发射箱流场分析模型.仿真分析结果表明:贮运发射箱与导弹适配性较好,能够满足导弹发射安全性要求.飞行试验测试结果验证了设计方案及仿真分析结果的有效性.     

多管火箭炮刚柔耦合多体发射动力学仿真研究

以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精确的研究火箭炮的发射过程动力学特性提供了理论参考。     

伞-弹系统九自由度动力学模型

子弹一降落伞系统具有非常复杂的动力学特性,综合应用降落伞动力学、多体动力学的理论和分析方法,建立了伞一弹系统稳定下降阶段的九自由度动力学模型,并利用试验数据对模型的有效性进行了验证分析。在此基础之上分析了阵风作用下子弹姿态运动特性及扫描点运动规律。研究成果可应用于一般伞一弹系统的设计分析、指导伞一弹空投试验。     

某多管火箭炮支撑动力学分析

为降低火箭发射系统的静态载荷,对某多管火箭炮支撑进行动力学分析。以某车载多管火箭炮为例,以多刚体动力学和柔性动力学理论为基础,建立刚柔耦合多系统动力学方程。采用ANSYS和Recurdyn软件,通过ANSYS软件建立柔性化支撑架,导入Recurdyn建立的模型中,对千斤顶安装的3种位置进行发射动力学仿真分析。仿真结果表明:千斤顶放置在中部效果较好,该方法较真实地反映了实际情况。     

基于代理模型进化的履带车辆动力学参数优化

为解决履带车辆动力学优化过程因代理模型构建和应用的不足而导致的参数寻优精度和效率不高的问题,提出基于代理模型进化的参数优化方法,将优化迭代和代理模型动态构建相融合,来降低仿真模型调用次数和提高优化效率。根据车辆几何拓扑结构,构建考虑履带包络效应的车辆多体动力学模型;提出优化设计变量空间的3层子空间划分方法,以及具有空间聚焦、空间约简和跳出局部寻优的多级模糊聚类空间约简方法,实现设计参数在3层子空间的高效缩减。以履带车辆多体动力学模型参数优化过程为例进行应用验证。研究结果表明：在3种路况下的履带车辆多体动力学优化过程降低仿真模型调用次数最高可达85%;表征履带车辆行进特性的综合性能指标分别提升约32.4%、24.5%、20.4%。证明了新方法可有效提高动力学模型的优化效率和精度。     

某简易发射系统设计与发射动力学分析

为提高导弹发射安全性及降低成本,设计一种简易的地面发射系统,用于该导弹研制过程中的发射试验.采用模块化、通用化设计思路,分别对地面发射台架和发射装置进行介绍,基于多体运动学理论方法,建立地面发射系统动力学仿真分析模型,实现导弹倾斜发射,并对发射系统进行发射动力仿真分析.仿真结果表明:该发射系统方案可行,能够满足某型导弹的发射需求.     

海上补给高架索建模和仿真研究

针对海上补给装备研制过程中尚无高架索模型可以使用的现状,将多体动力学理论引入高架索建模中,研究了绳索多刚体动力学模型、刚柔混合体动力学模型和多柔体动力学模型的建立方法。将3种绳索模型依次用来模拟高架索,并利用ADAMS软件对海上横向干货补给过程进行仿真计算。计算结果表明：3种高架索模型的速度、受力、角速度、转矩的变化趋势与高架索实际力学特性基本一致,绳索多体动力学模型可以模拟海上补给高架索;绳索多柔体动力学模型较其他两种绳索多体动力学模型更能反映出高架索的全部动力学特性。     

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。