基于虚拟样机的机枪自动机结构参数优化

以优化机枪射击频率进而优化机枪频率匹配关系为目标,建立某型机枪枪身系统的虚拟样机模型.选择导气孔直径、活塞的有效横截面积、枪机框质量、枪机质量和枪机框缓冲簧刚度为优化变量.利用该机枪动态响应曲线测试结果及基于散布精度的射频优化理论确定该机枪良好频率匹配关系时的射击频率,最后采用序列二次规划算法对自动机结构参数进行优化.     

某型重机枪射击散布精度研究

针对某型重机枪在部队使用过程中反映出的射击散布精度差的问题,分析了影响机枪射击散布精度的枪管结构刚度和枪尾缓冲机构参数,对比了同口径的某外贸高射机枪,从而找出了影响其射击散布精度的主要原因,为该重机枪的改进提供了理论建议.     

机枪动态特性优化设计研究

随着机枪质量的大幅度降低,机枪的动态特性是否合理成为影响武器射击精度的主要因素。通过分析某型机枪载荷谱,以机枪质量最小为目标函数,机枪低阶固有频率和枪架架杆结构尺寸为约束条件,建立了机枪结构动力优化的数学模型,利用一阶优化方法,对枪架结构参数进行了优化设计。动态仿真结果表明,优化后的机枪动态特性得到有效改善,降低了射击时枪口点的响应,有利于提高机枪的射击精度。该方法避免了机枪动力学修改的盲目性,对于现代机枪设计具有一定参考价值。     

参数优化在机枪枪架设计中的应用

以某新型机枪枪架弹性变形较大、射击精度较低为背景，以枪架质量为控制目标函数，利用有限元优化分析软件对该枪枪架的结构参数进行了优化设计，使枪架的变形减小、稳定性提高。并对结构优化前后整枪的固有特性和响应特性进行了仿真计算与对比分析，说明结构修改后，武器的射击频率与固有频率的匹配更加合理，连发射击时的射向一致性有了大幅度提高，更好的实现了机枪射击时的动态稳定性。所得结论对于枪架结构参数改进、机枪射击精度的提高具有理论参考价值。     

喷管气流反推技术在改善机枪射击精度中的应用

为了改善机枪系统射击精度,将喷管气流反推技术应用于某12.7 mm重机枪系统,在枪管不同位置设计喷管,并设计了3种喷管工作方案进行比较。根据相关实验数据,建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型并进行计算,获得了弹头出膛口瞬时膛口响应。根据外弹道理论,对射击距离100 m弹头散布进行计算,对比了不同喷管作用形式对机枪系统射击精度的改善情况。研究结果表明：喷管以力矩形式作用于枪管时,弹头出膛口瞬时高低方向位移、射角、速度扰动波动小,射向一致性高,对应的散布圆半径R₅₀改善72.3%左右,可有效改善机枪系统射击精度。     

未击发条件下某车载转管机枪动力学特性分析

为了研究某型车载转管机枪在样机试验中连续射击时出现枪弹击发后未发火现象对于机枪射击精度的影响,以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,并基于相同路面建立了该型机枪刚柔耦合的路面-车体-机枪系统的虚拟仿真模型.综合考虑轮胎与地面、车体与机枪之间的相互作用,仿真模拟了样机的射击试验过程.对机枪在枪弹完全击发与未完全击发时的情况分别进行了系统动力学分析和外弹道计算,获得了机枪的响应特性和弹着点散布情况.通过对试验数据和仿真结果的对比分析,得出枪弹未完全击发时对机枪射击精度的影响程度,为进一步研制该型车载机枪提供支持.     

某型机枪结构动力修改预分析

机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定,建立了基于LMS系统的模态试验系统,对某型机枪进行了模态试验,并与有限元模型计算结果进行了对比,两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果,计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度,对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明,结构修改后机枪的射向一致性更加合理。     

基于虚拟样机的机枪结构参数对射击精度的影响研究

利用Pro／E和ADAMS建立了某型通用机枪的虚拟样机模型并进行了校验;通过仿真的手段得到机枪各结构参数以及边界条件对机枪射击精度的影响规律,提出提高机枪射击精度的改进措施;通过实物样机对仿真结果进行了验证;为提高机枪射击精度方面的研究提供了新的思路和方法。     

某车载转管机枪刚柔耦合发射动力学分析

为了研究某车载转管机枪的射击精度,了解武器系统工作的稳定性,基于多体动力学理论,结合车载转管机枪的结构特点,运用ADAMS软件建立了刚柔耦合的车载转管机枪发射动力学模型,利用该模型对车载转管机枪进行了动力学分析,得出其动力学特性,提出了提高机枪射击精度的改进方案,即改变托架结构及与座圈的连接方式,降低机枪射击时的火线高度.分析结果显示,改进方案系统的射击稳定性与动力学特性比原方案有所提高,为武器的研制提供了改进方向.     

某型大口径机枪地面适应性分析

为研究某型大口径机枪的地面适应性,在分析了该枪架刚度的基础上,以该机枪为研究对象,不考虑枪架的弹性变形,分析不同地面与驻锄间的相互作用,建立了机枪在不同地面射击时的稳定性理论模型。通过计算,结果表明该机枪有很好的地面适应性。对不同的驻锄结构进行分析,提出了勤务使用方面的指导意见,发现了机枪采用不同驻锄结构射击时稳定性不同的本质,并依此提出了驻锄结构优化方案。通过理论建模与对比分析,在一定程度上说明了优化方案的可行性。     

Structural Optimization of Machine Gun Based on Dynamic Stability Concept

Improving the firing accuracy is a final goal of structural optimization of machine guns. The main factors which affect the dispersion accuracy of machine gun are analyzed. Based on the concept of dynamic stability, a structural optimization model is built up, and the sensitivity of dispersion accuracy to design variables is analyzed. The optimization results of a type of machine gun show that the method is valid, feasible, and can be used as a guide to the structural optimization of other automatic weapons.     

连发武器射频与固有频率匹配关系研究

在建立武器有限元模型与散布精度影响模型的基础上 ,构造了影响武器连发射击精度的多元目标函数 ,通过采用改变射击频率的方法 ,找出了连发武器射击频率与结构固有频率的合理匹配关系 ,其结果已得到实验验证     

—种枪械总体动态优化设计的新方法

针对枪械产品的设计复杂性，结合多个学科领域优化的特点，提出应用多学科优化设计方法(MDO)来设计和优化武器产品。首先归纳分析了MDO方法，给出其在枪械设计过程中的应用框架，在此基础上开发了应用平台。最后给出了一个机枪的四个子系统两级优化模型的算例。说明在该平台上应用MDO方法于机枪的总体优化设计是可行的。     

影响炮口扰动的火炮总体结构参数灵敏度分析与优化

从减小炮口扰动的角度出发,利用ADAMS软件建立了某火炮发射过程的刚柔耦合模型,考虑了身管、摇架、上架的变形,通过灵敏度分析获得了火炮总体结构参数对炮口扰动的影响强弱;结合灵敏度分析结果,联合小生境遗传算法与ADAMS软件进行了火炮动力学的多目标优化分析,有效降低了炮口扰动,对火炮结构设计和动力学分析具有一定参考价值。     

自行高炮车炮系统射击密集度预测研究

本文提出了应用随机仿真技术,从车、炮、弹、药系统出发,根据高炮的内弹道、自动机、全炮振动、起始扰动和外弹道等理论,使用计算机仿真发射全过程,进而预测立靶散布的基本原理.根据这一基本原理研制出了某自行高炮车炮系统的射击密集度预测软件,最后给出计算机仿真结果并与靶场实弹射击数据对比.良好的一致性表明:这种研究方法原理正确、有实用价值.对于其它枪炮射击密集度研究,该方法具有参考意义.     

机枪自动机抗过载特性研究

机载、车载、舰载机枪的设计与陆用武器不同的关键在于必须保证在搭载平台不同方向加速度条件下均能完成射击动作。用自动武器动力学理论和试验相结合的方法对机枪的抗过载特性进行了系统研究,建立了系统的动力学模型,对各种过载条件下自动机与枪身的运动进行了分析。以某机载机枪为例,算出了各阶段的运动参数,由此可推断机构动作的可靠性。研究结果表明：分析计算结果与试验测试数据基本一致,证明了所建理论模型和分析方法的正确性。     

机枪连续射击时枪管温度的测试及膛面温度的推算

本文提出用铠装式热电偶测试机枪连续射击时枪管壁内及外表面温度的方法。并根据枪管横断面温度场的特性,提出了膛面温度的推算方法。本方法的优点是不需破坏枪管,使甩方便,已成功地用于多种机枪。     

新型内能源转管武器驱动技术研究

本文提出了一种内能源转管武器实现高射频的新型驱动技术--喷管气流反推驱动技术.该技术的提出和应用为内能源转管武器的发展提供了一条新思路.建立了喷管气流反推驱动模拟实验装置的数值计算模型,给出了不同结构参数对转管转速的影响规律,为该武器系统的进一步优化设计提供理论依据.计算结果表明喷管反推驱动是一种切实可行的新原理、新方法.     

基于粒子群优化极限学习机的雷达识别方法

针对相控阵雷达识别的问题,提出一种基于粒子群优化极限学习机(PSO-KELM)的识别方法.在核函数极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的基础上,引入粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO),求得核函数参数最优解,提高相控阵雷达识别准确率.通过构建雷达数据库,使用粒子群优化极限学习机的方法对不同噪声情况下的雷达数据进行识别,并与核函数极限学习机、核函数支持向量机(kernel support vector machine,KSVM)和半监督式迁移学习(semi-supervised and transfer learning,SSTL)的方法进行对比.仿真结果表明:在不同雷达种类和不同噪声情况下,该方法识别准确率均高于其他方法.