某输弹机构的结构与动力学分析

介绍了某自动武器输弹机构的结构特点，同时结合该自动武器自身的特点，对输弹机构进行了结构分析和动力学仿真，提出了该输弹机构的性能特征。     

基于刚柔耦合动力学模型的某协调输弹机机构可靠性分析

协调输弹机作为自动装填系统的主要组成部分,对火炮射速产生很大影响,故开展协调输弹机机构可靠性分析具有重要意义。为研究某协调输弹机构件设计尺寸、输弹机安装定位尺寸及弹丸参数随机性对机构可靠性的影响及影响程度,在0°射角工况下建立刚柔耦合动力学模型进行仿真分析,采用蒙特卡洛法进行协调输弹机机构可靠性与可靠性灵敏度分析,研究结果表明该型协调输弹机机构可靠度为99.46%。输弹盘焊接位置X_SD、弹丸质心偏心m_z、链轮基圆半径R_LL、输弹盘长度L、弹丸质量m的均值及链轮基圆半径R_LL、输弹盘焊接位置X_SD、弹丸质心偏心m_y、弹丸质心偏心m_x、输弹盘长度L的标准差对机构可靠性存在显著影响。     

臂式输弹机的结构设计和仿真分析

介绍了臂式输弹机构的结构和动作原理,并以122 mm口径弹丸的输送为例,根据输弹机构的结构及动作原理,建立了输弹机构的虚拟样机.通过分析计算和动力学仿真及对仿真结果的分析,得出臂式输弹机构动作稳定、在强制输弹行程相同及强制输弹行程结束时弹丸获得相同速度的前提下,与推弹力为定值时相比,具有完成推弹动作的时间短和更有利于弹丸加速的结论.     

某自动机供输弹机构动作协调性分析

为弄清某自动机供、输弹机构的设计思路和理论依据，从该自动机的工作原理出发，通过对其结构和运动特性的分析，提出了该自动机供、输弹机构运动的协调性原则；利用动量矩定理和拉格朗日方程，在有或无拨弹扭簧的情况下，对该自动机供弹机构的动力特性进行了计算，着重分析了该自动机所设置的扭簧在供、输弹机构运动协调中的重要作用，并探讨了该自动机和供弹机设计中可借鉴的技术措施。所得结论对研究导气式自动机具有借鉴作用。     

基于RecurDyn的惯性输弹机构故障分析

针对某转膛自动机惯性输弹机构加速杠杆断裂故障,建立了惯性输弹机构刚柔耦合动力学模型,以试验测得的滑板和撞块位移数据驱动输弹机构,在RecurDyn环境中对输弹过程进行仿真,得到了加速杠杆的应力云图。通过分析应力变化找出了加速杠杆的断裂原因,在此基础上改进了加速杠杆,通过增大加速杠杆过渡圆弧半径,有效降低了加速杠杆在输弹过程中的最大应力。试验结果表明改进后的加速杠杆满足使用要求。     

基于概率密度演化方法的火炮输弹过程不确定性分析

为分析火炮输弹过程不确定性参数对输弹一致性的影响，提出基于概率密度演化理论的输弹过程不确定性分析方法。建立某火炮输弹机的ADAMS动力学模型，根据概率密度守恒原理推导输弹过程的广义概率密度演化方程，以弹丸状态变量和输弹过程随机参数的联合概率密度函数建立状态空间与概率空间之间的联系。根据物理状态的演变引出概率密度的演化，并基于Lax-Wendroff格式的有限差分法求解输弹响应的概率密度函数。与文献［20］试验结果对比，输弹ADAMS 动力学模型的仿真位移曲线与试验数据基本吻合，验证了模型的准确性；分析了不同工况下参数不确定性对弹丸响应的影响，得到了响应均方差。结果表明：与蒙特卡洛（MC）方法的结果对比，该方法计算的响应概率密度函数在形式与精度上都比较准确，验证了该方法的适用性；随着输弹角的增大，响应的波动范围扩大。     

空间运动软输弹导引运动控制模型

从节片串接的可伸缩柔性体的结构特征及运动特点入手，确定了以卡尔丹角系(α，β，δ)来表示软输弹导引的每个节片及所形成的软输弹导引在空间的角度；确定了表示相邻两个软输弹导引节片问运动的主要参数组。建立了其正面设计时，适应于安装空间及射角变化的运动控制模型，并以某型直升机航炮软输弹导引为例，进行了说明和应用。     

155mm自行火炮嵌套凸轮自动供输弹机设计

提出了１５５ｍｍ自行火炮嵌套凸轮自动供输弹机设计方案，优化设计了凸轮运动规律。提出一些新概念：空心圆柱凸轮；空心圆柱凸轮机构；空心圆柱凸轮嵌套复动机构；嵌套凸轮自动供输弹机等。     

基于高电负荷直线电机的电磁输弹技术研究

为实现大口径火炮输弹机构的轻量化和小型化,根据惯性输弹工作原理,采用以直线电机为核心的电磁输弹方式进行弹丸装填。针对短时间歇式的输弹工作特点,开展适用于输弹的高电负荷直线电机设计,以降低输弹机构的质量和体积。基于虚拟样机仿真建立电磁输弹机构动力学模型,并结合电机参数进行输弹动力学仿真,结果表明,在最大射角下以直线电机为核心的电磁输弹机构可使弹丸具备可靠的卡膛速度,且相比于常规电负荷输弹机构,高电负荷输弹机构的质量降低了58.9%,体积降低了53.6%。基于高电负荷直线电机的电磁输弹方式可为输弹机构轻量化和小型化设计提供参考。     

火炮补弹机构输弹器的数值仿真分析

为满足现代技术和战争形势对自行火炮的发展要求,确保其快速准确补弹,对火炮补弹机构输弹器进行数值仿真分析.以某型火炮补弹机构为研究对象,基于火炮补弹机构输弹器本身的特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法对火炮补弹机构输弹过程中的该装置的运动情况进行了数值仿真,使用RecurDyn软件进行动力学仿真,并使用ANSYS WOEKBENCH有限元软件进行静力学分析.仿真结果表明:该装置能够快速地将弹药补给车中的弹丸输送到火炮内的自动弹仓中,满足输弹机性能的要求,可为火炮补弹机构输弹器设计提供技术支撑.     

一种用于大口径火炮的气液弹射式输弹机

为了提高火炮自动化水平及弹药自动装填速度,提出了一种气液式弹射式输弹机．它由输弹导向机构和气液系统组成,输弹导向机构是利用滑动托架在导轨滑动来进行输弹时的导向与支撑,气液系统则是利用蓄能器作为辅助液压源在短时间内推动弹丸高速运动．通过对此输弹机的气液系统进行数值仿真与分析,得到了充液与弹射时的气液系统相关特性以及弹丸的速度和位移随时间变化的规律．结果表明,该气液式弹射式输弹机弹射时间为0．4s,满足弹射输弹机的要求,其实际应用也证明该气液式输弹机可以提高输弹速度．     

基于神经网络的火炮自动供输弹装置故障预测

自动供输弹装置是火炮上故障发生率较高的子系统之一，因而有必要进行自动供输弹装置故障预测研究。自动供输弹装置是一种机-电-液一体化的机器人系统，既有实现动作的机械部分，即弹药装填和补给装置，也有控制机构动作顺序的控制部分。根据供输弹装置的组成，其故障诊断的BP网络输入层采用9个神经元，隐含层节点数有8个，隐函数选取sigmoid函数，输出层有9个单元。故障预测网络的训练包括火炮自动供输弹装置特征样本输入方式、测试方法、最大允许迭代次数和训练终止的允许误差等的确定。实时测取的样本验证，该预测模型合理。     

面向输弹一致性的某输弹机稳健优化设计研究

为了提高弹丸卡膛一致性,以减小弹丸卡膛起始点运动参数波动即提高输弹一致性,根据输弹机工作原理和输弹实验,归纳了输弹系统中的随机参数。基于ADAMS软件建立了考虑参数随机性的某输弹机输弹过程动力学模型。以弹丸卡膛起始点运动参数标准差最小为目标,以卡膛速度下界达到3 m/s为约束,建立了面向输弹一致性的输弹机稳健优化模型。采用全局和梯度组合优化算法以及描述抽样,提高了优化计算效率。数值算例结果表明,优化后输弹机卡膛速度满足要求,输弹机的输弹一致性得到提高,验证了所提方法的有效性。     

旋转输弹机振动响应分析

某型坦克自动装弹机的旋转输弹机在运行过程中的振动特性会影响输弹的稳定性,从而影响装填效果.通过分析旋转输弹机力学和数学模型,在对实际部件进行抽象和简化的基础上,运用ADAMS软件和MATALAB软件建立了机电联合仿真模型.实测1/4集中均匀载弹条件下药筒质心最大加速度、最大振幅和最大速度与仿真试验数据对比,其相对误差在允许范围内,验证了模型的正确性.通过对旋转输弹机在不同载弹条件下的振动特性仿真试验分析,得到了在不同载弹状态下的振动响应特性,从而对自动装弹机故障检测和改进设计提供参考.     

输弹机虚拟样机建模与动态仿真

用三维CAD软件Pro/E对输弹机进行了几何建模.通过接口模块输入ADAMS软件,由AD-AMS自动获得各构件的质心位置、质量和转动惯量,并给定部件间的约束,实现输弹机本体的建模.利用ADAMS软件对输弹机虚拟样机进行了仿真,确认了链传动机构模型的正确性,获得了0°、30°和65°装填角条件下弹丸的卡膛速度仿真结果.通过与物理样机实测结果比较,证明了所建输弹机虚拟样机是可信的.     

基于SPCE-HDMR的某输弹协调机构稳健设计研究

针对某输弹协调机构不确定性输入参数众多、稳健优化设计计算量大的问题,提出一种基于稀疏混沌多项式展开的高维模型表达技术,即SPCE-HDMR,用于提高输弹协调机构的到位精度,其显著优势是能够明确输入参数的线性程度和耦合特性,将构造复杂高维代理模型由指数级增长降阶为多项式级增长。首先,明确输弹协调机构的不确定性输入参数,并对其进行分类; 然后,基于Cut-HDMR思想搭建输弹协调机构高维模型的函数扩展结构,利用优化拉丁超立方采样技术,结合稀疏混沌多项式展开方法,构建输弹协调机构高维模型的分量函数; 最后,进行了输弹协调机构的稳健优化设计研究。计算结果验证了该方法的实用性和有效性,且能够高效准确地提高输弹协调机构的到位精度。该方法为输弹协调机构以及其他工程机构的设计提供了理论参考。     

火炮卡膛一致性问题研究

为了分析火炮输弹过程对弹丸卡膛一致性的影响,研究了整个输弹过程.通过考虑输弹过程中的输弹力、卡膛速度、弹丸入膛过程中与身管内壁的接触碰撞等方面因素,建立了卡膛过程的动力学模型,对输弹力、弹丸与身管的间隙及接触碰撞对卡膛一致性的影响进行了分析和定量研究.分析结果表明,采用恒力输弹方式、弹丸与身管间的间隙及其接触碰撞的存在必然降低高低射界内不同射角弹丸的卡膛一致性,而采用变力输弹方式和降低输弹机安装位置等措施可以有效改善弹丸的卡膛一致性.     

基于迭代学习的供输弹系统协调器控制研究

针对某供输弹系统协调器中托弹盘翻入输弹线采用行程开关控制,位置控制精度难以保证,影响到弹丸卡膛一致性的问题,引入迭代学习控制作为位置环控制器,设计了一个控制托弹盘翻入输弹线的永磁同步电机控制系统,仿真结果表明:经过多次迭代学习后,位置控制误差趋于一个稳定值,有利于提高弹丸的卡膛一致性,从而提高火炮射击精度。     

某输弹机虚拟样机仿真

某型自行火炮输弹机的虚拟样机,基于虚拟样机技术,利用ADAMS,结合Pro/E软件建立.其建模包括输弹机本体、齿轮传动装置及液压系统建模.通过动力学分析获得0°、30°和65°装填角条件输弹机的仿真结果,得出三种装填角弹丸的卡膛速度.与理论计算、实验结果进行比较,证明所建输弹机虚拟样机可信.     

AK－176M单76mm舰炮输弹机构分析

介绍了AK－176M单76mm舰炮输弹机的结构原理,建立了输弹过程的运动方程,对测得的数据进行了分析计算,其计算结果可和为产品研仿的重要依据。