基于小波变换的火炮动力学分析

为了获得弹丸膛内运动的时频综合特性,利用小波变换的方法对弹炮耦合动力学响应进行时频分析研究.建立了弹丸和膛线碰撞的火炮多体系统动力学模型,通过动力学计算,得到了弹丸横向加速度随时间变化的曲线.由于小波变换在时域和频域上均具有良好的局部性,且无需对信号进行时域同步平均,采用连续小波变换对弹丸加速度响应进行了分析,生成了时频相平面图,可以直观地描述弹丸碰撞发生的时刻和能量,为深入分析弹丸的运动状态提供依据.     

火炮多体系统动力学分析的一种方法

运用Ｋａｎｅ方法、有限元法及振动模态理论提出一种柔性多体动力学分析方法，推导出一组由系统刚体广义坐标和模态坐标表示的低阶多体动力学方程。其推导过程简捷，方程形式简单便于编程序计算。可有效地应用于自行火炮多体系统动力学及射击精度分析。     

基于动力学仿真的车载火炮射击稳定性优化

为了提高车载火炮系统射击稳定性，基于动力学仿真和优化方法进行后坐稳定性和复进稳定性优化研究。采用多体系统动力学建模理论和方法建立全炮系统动力学模型，结合优化设计理论和方法，建立车载火炮射击稳定性优化模型。采用遗传算法，对火炮系统的射击稳定性进行结构参数和动力学参数的优化。优化结果表明，优化后车载火炮系统的射击稳定性得到很大提高，同时也验证了优化模型的正确性和优化算法的可靠性。     

坦克-火炮系统行驶间振动建模与仿真

本文就坦克在不平地面行驶时坦克—火炮系统的振动问题进行了动力学分析与建模，主要包括：通过随机抽样法建立双侧不平地面模型，采用状态方程法建立三维车体、双侧任意车轮、任意位置座椅在内的坦克底盘的振动模型、车体与火炮的相互作用模型，并进行了仿真。本文的分析方法将坦克车体的振动对火炮运动的影响体现出来，更加全面和客观地反映了坦克行进过程中火炮的运动机理。通过对不同参数的仿真结果进行分析，能够定量地得到各参数变化对坦克—火炮系统在行进间的稳定与射击的影响程度，这对于坦克—火炮系统的设计与优化有着积极的作用。     

火炮动力学分析计算机程序

根据Ｒ．Ｌ．休斯顿和刘又午合著的《多体系统动力学》所提出的理论,开发了一套火炮结构动力学分析计算机通用程序。通过大量的实例计算验证,本程序通用性强,结果可靠,精度高,使用简单、方便。用本文程序计算的某火炮炮口振动位移曲线,在形状数量上与实验结果基本一致。它也可应用于其它机械系统的动力学分析。     

车载火炮动力学仿真

火炮发射时，部件的弹性会影响炮口扰动的幅度，从而影响火炮射击精度。通过分析全炮的拓扑结构，在一定的简化基础上，根据固定界面动态子结构和拉格朗日方程进行柔体建模理论，利用ADAMS软件建立了车载火炮多柔体模型。在实际建模中，取身管、上架为柔体，其余部件仍取为刚体。考虑身管、上架的变形，对全炮进行了动力学仿真。研究了各个部件的弹性对火炮射击精度的影响程度。该动力学仿真可为车载火炮的总体设计和部件设计提供参考。     

多体火炮系统的固有振动特性-多体系统动力学的传递矩阵法

导得了任意刚体作线性振动的场传递矩阵。建立了多体系统动力学的传递矩阵方法，并将其应用于一般多体火炮系统固有振动的研究，建立了相应的多体火炮系统振动的传递方程和传递矩阵。导得了有关多体火炮系统振动的频率方程和振型函数的解析式。     

火炮结构结合面力学模型研究综述(Ⅰ)

火炮结构后坐部分与导轨、齿轮与齿弧、回转部分座圈等结合面是影响火炮动力学特性的重要因素,结合面存在着接触刚度和接触阻尼.结合面刚度是火炮结构整体刚度的重要组成部分.对于火炮结构零件组成的机构,其大部分阻尼来源于结合面.火炮结构结合面力学模型研究经历了多刚体模型、多柔体模型以及有限元模型.火炮多刚体模型由若干个刚体、弹簧和阻尼器构成,将结合面简化为弹簧和阻尼器,建立运动微分方程,描述火炮系统射击时的受力和运动规律.多柔体模型由若干个弹性体与刚性体组成,结合面的处理与多刚体基本相同.     

车载炮发射动力学仿真研究

采用I-DEAS软件平台构建了122 mm车载炮实体模型,得出一系列动力学参数。运用多体动力学的Kane方法,结合计算机符号推导公式,建立了车载火炮发射系统的9个自由度动力学模型,进行了总体结构动力学仿真。数值计算真实地描述了系统的受力状况及运动规律,并进行火炮射击稳定性分析,为火炮总体设计提供依据。     

国外火炮动力学发展综述

以美国陆军动力学会议、美国火炮与弹药年会和国际弹道会议资料为背景,论述了国外火炮动力学研究发展动态和发展特点,以及国外在火炮设计方法、建模与仿真、软件开发和实验研究方面取得的成就.火炮动力学在国外得到普遍重视,以美国开展得最活跃,成绩最显著,他们提出了许多火炮动力学分析、动态设计和动态计算的新理论、新方法.在美国已举办过的火炮动力学学术会议中,每次会议都有大量的论文发表,他们努力把新的火炮动力学研究成果尽快用于火炮研制以提高其关键性能.     

航炮射击炮振响应抑制特性分析

为有效抑制后坐力和前冲后坐位移,对航炮射击炮振响应抑制特性进行分析。建立航炮前冲后坐的动力 学模型,对航炮射击无缓冲时后坐力以及航炮射击过程的刚度进行分析,对不同射速、阻尼条件下的后坐力和前冲 后坐位移响应抑制进行仿真试验。该研究可为航炮在武器系统集成应用提供参考。     

舰炮振动的刚柔耦合动力学分析

为研究舰炮射击过程中的振动特性,基于柔性多体动力学理论,采用第二类拉格朗日方法,建立了舰炮刚柔耦合多体动力学模型,推导了封闭形式的动力学方程表达式,给出了各种主要外力的处理方法,结合相关实验参数进行了数值仿真.仿真结果表明,考虑身管柔性变形的动力学模型与纯刚性模型相比更贴近于舰炮实际的发射情况;身管柔性变形影响弹丸飞出炮口的初始扰动,进而影响舰炮射击精度.该研究对于改善舰炮振动性能和提高射击精度具有参考价值.     

电磁炮发射原理数值建模与分析

为探寻电磁炮运动参数的变化规律,对等离子电枢运动过程进行了理论分析,建立了电枢速度和电流之间的数学模型。模型中考虑了电枢运动中所受的主要阻力,包括等离子体的粘滞阻力和惰性阻力。另外,通过多次的仿真数据与实验结果比较,选取了能够较好地符合实际电枢运动过程的弧压数据。建立的仿真模型应用于实际系统进行预测,预测结果与试验结果相吻合。     

火炮身管的横向振动

将火炮简化为悬臂梁,考虑剪切变形、回转惯性力矩、火炮后坐加速度、弹丸惯性力矩和陀螺力矩等的作用,得火炮身管横向振动的二阶偏微分联立方程。可用于确定内膛弯曲度、身管热变形、弹丸偏心率、内弹道诸元和身管结构等对射弹散布的影响。     

炮箍个数对身管组模态频率及振型的影响分析

为研究炮口处炮箍个数对火炮射击精度的影响,对某新型火炮的身管组进行模态分析。利用有限元仿真 对某新型火炮身管组进行分析,分别考虑单炮箍及双炮箍对身管组模态频率的影响,得到身管组在 2 种情况下不同 阶数的模态频率及振型图。有限元计算结果表明：在相同阶数下,两者的振型图相似,但双炮箍比单炮箍的身管组 模态频率低,离自动机的实际射频范围远,双炮箍的模态频率具有更大的裕度。实弹射击对比实验结果显示,双炮 箍的密集度更好。     

车辆振动对机枪射击密集度的影响分析

为了研究车辆状态及车辆振动对机枪射击密集度的影响程度,降低车辆对车载机枪射击密集度的不利影响,基于多体动力学、汽车地面力学及气体动力学的理论,建立了车载大口径机枪的动力学模型.分析了机枪射击过程中,车辆处于自由状态及制动状态下车辆的稳定性与枪口的跳动情况,对比分析了不同轮胎刚度对机枪射击密集度的影响.结果表明：机枪射击时制动车辆轮胎或提高车辆轮胎刚度对提高机枪的射击密集度有利.研究结果为车载大口径机枪的运用与总体设计方案的优化提供了方向.     

某口径微声枪发射系统原理及强度分析

针对国内特种枪弹发展较为滞后的问题,设计一种微声枪。采用活塞杆结构来实现消声的原理,进行内 弹道仿真和强度计算,并分析设计的合理性。结果表明：该微声枪能达到隐蔽效果,提高任务成功率,尽可能保证 特勤人员生命安全。     

某口径微声枪发射系统原理及强度分析

针对国内特种枪弹发展较为滞后的问题,设计一种微声枪。采用活塞杆结构来实现消声的原理,进行内 弹道仿真和强度计算,并分析设计的合理性。结果表明：该微声枪能达到隐蔽效果,提高任务成功率,尽可能保证 特勤人员生命安全。     

舰炮整体振动分析及结构参数优化研究

为了减小舰炮射击过程中整炮振动,基于简化的三自由度舰炮与平台系统振动模型,进行了舰炮系统整体振动分析及结构参数优化的相关研究。通过建立三自由度系统下的运动动力学微分方程,在一定条件下求得舰炮系统的无阻尼固有振动频率和有阻尼固有频率,分析了舰炮系统的射击静止性和稳定性条件,并计算得到不同时刻舰炮系统整体跳角的位移方程。结合某型舰炮实例,根据安装条件中的约束力与结构参数函数关系,采用函数寻优算法获得该型舰炮结构参数最优解,通过振动案例表明结构参数优化在舰炮减振中的重要作用。     

复合单元在火炮动力学分析中的应用研究

给出用于描述火炮后坐缓冲部分的复合单元数学表达式并且将其应用到火炮动力学有限元分析中,研究表明这种复合单元能很好模拟火炮缓冲器作用,为火炮动力学分析提供一种方法.