自行火炮振动特性的计算

准确计算自行火炮的振动特性是发射动力学研究的重要内容．将自行火炮处理为由多个刚体、集中质量、弹性梁按一定方式铰接而成的刚弹耦合多体系统，建立了自行火炮的动力学模型，用多体系统传递矩阵法计算了其振动特性．计算结果与试验结果吻合较好．文中的方法可方便地推广到其它武器系统和各种机械多体系统．     

车载炮发射动力学仿真与试验方法研究

车载炮在不同工况条件下发射时,由于其自身结构中各零部件间的弹性和接触土壤的弹塑性作用,在主动力等的作用驱动下,产生十分复杂的运动变化,从而影响车载炮的射击稳定性.通过分析车载炮的拓扑结构,在一定假设的基础上,利用速度矩阵法建立了动力学仿真模型.运用该方法对车载炮发射时车体俯仰角、车体纵摇角、座钣跳高、座钣侧移等相关仿真数据和图表进行分析并进行了试验验证,结果表明模型是可行和准确的.该动力学仿真可为车载炮总体设计和试验方法改进提供参考.     

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。     

用传递矩阵法研究火炮系统的振动特性

用求解多体系统振动特性的新方法－多体系统传递矩阵法，研究限载体火炮系统的振动特性，给出了这类火炮系统固有振动的频率方程和振型函数的精确解析式，并给出了电算结果和与其它方法作了比较。     

多管火箭武器振动特性研究

本文从理论、计算、试验三方面研究了多管火箭武器(MLRS)的振动特性,用多体系统传递矩阵法,解决了通常方法不便于处理的刚弹耦合多管火箭武器多体系统固有振动特性的计算问题.进行了模态试验,计算结果与试验结果吻合较好.     

多联装串联发射武器振动特性研究

振动特性是影响多联装串联发射武器射击精度的重要因素之一。文中应用多体系统传递矩阵法,建立了多联装串联发射武器发射动力学模型和各部件传递方程、传递矩阵、系统的总传递方程、总传递矩阵、系统特征方程。编制了多联装串联发射武器振动特性仿真程序,仿真获得了多联装串联发射武器的固有频率和振型,建立了多联装串联发射武器系统结构参数和振动特性间的定量关系,为多联装串联发射武器发射动力学研究和射击精度提高奠定了基础。     

舰炮振动分析的多体系统有限元传递矩阵法

为保证舰炮具有良好的动态性能和射击精度,就必须使其振动频率合理分布。建立了多体系统有限元传递矩阵法,从理论、计算、试验三方面研究了舰炮固有振动特性,进行了某舰炮振动特性计算和舰炮模态试验。计算结果与试验结果吻合良好。     

自行炮发射动力学研究

建立了自行炮发射动力学模型,研究了它的振动特性和增广特征矢量的正交性;给出了系统动力响应的求法;并对系统的振动特性、动力响应和弹丸的起始扰动进行了数值仿真,所得结果与试验结果吻合较好.     

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。     

某型车载炮作战效能评估

根据某型车载炮的性能特点,充分考虑在传统评估中被忽视的指挥控制效能的影响,将该车载炮的作战效能分解为火力效能、运行效能、防护效能和指挥控制效能4部分。采用幂指数法建立其作战效能评估模型,以该车载炮为标准火炮,并选取3种典型火炮作为参评火炮,通过参评火炮与标准火炮的对比,得出4种火炮的作战效能评估结果,根据评估结果对该车载炮的优、劣势进行分析,为其作战使用提供科学指导。     

某车载榴弹炮射击密集度超差因素分析

利用理论分析和实弹射击试验研究相结合的方法,对某车载榴弹炮的射击密集度超差因素进行探讨研究。通过对某车载榴弹炮射击密集度超差因素进行摸排分析,得到了炮口初速和上架联接螺栓松动是该炮射击密集度超差的主要原因。为了验证摸排结果的正确性,利用所建立的炮口初速影响密集度模型和螺栓松动影响炮架刚度模型进行理论层面上的推断,通过密集度试验,其结果与理论预测值也基本一致。     

某车载炮加强横梁的位置参数灵敏度分析

建立了某车载炮的主梁、辅梁、支腿座和后支腿的有限元模型。主梁，辅梁、左右支腿座和盖板采用4节点壳单元，座圈采用8节点三维实体单元，各部件之间采用与实际连接方式相同的焊接单元、U型螺栓连接和刚性单元连接等。编制了基于FORTRAN语言的运算程序，在其内部调用NASTRAN求解器对该有限元模型进行求解，得到了火炮发射过程中各目标函数随加强横梁位置参数变化的规律。从曲线图上找到了一个相对最优的位置，在此位置上，整个模型的最大应力达到最小值。计算结果为辅梁的结构修改和加强梁的位置确定提供了参考。     

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。     

某车载榴弹炮车身在炮口冲击波作用下动态响应分析

以炮口三维非定常冲击波流场的计算结果为结构的动态载荷,针对车身结构的一种极限射角状态,用有限单元法分析了结构的模态,用直接积分法分析了结构动态响应,得到了结构的应力、变形以及冲击破坏情况.计算结果与实验数据相吻合,结果显示车身结构整体设计合理,局部应给予加强,这些为结构的进一步改进提供了理论依据.     

多工况下某火炮摇架拓扑优化设计

选取了某火炮摇架承载最恶劣的两个工况,采用基于变密度方法的结构拓扑优化技术,以摇架多工况刚度最大化为优化目标,以体积比为约束条件,通过优化得到了设计区域的密度云图,去除低密度区域后得到了摇架的拓扑结构模型,再对两个工况下得到的几何模型进行布尔求和操作以获得最终的优化结果。经过有限元分析,拓扑优化后的模型刚强度与优化前相比略有提升,质量有所下降,证明了该拓扑优化设计是合理的。     

多工况下某火炮摇架拓扑优化设计

为提高某火炮摇架的结构性能,满足结构的轻量化设计要求,减少研发周期和降低研发成本,对该摇架的结构进行拓扑优化设计。通过选取某火炮摇架承载最恶劣的2个工况,根据摇架的受力情况,基于Hypermesh-OptiStruct软件平台建立其有限元模型,采用变密度方法的拓扑优化技术,对摇架的拓扑优化获得去除低密度材料区域后的几何模型,并对2个工况下得到的几何模型进行布尔和操作以获得最终的优化结果。分析结果表明：经过拓扑优化后,模型质量减轻,刚强度与优化前相比有所提升,能够满足火炮总体的动/静态响应特性要求。     

车载火炮角度伺服控制系统设计

由于受总体技术水平的制约，火控系统的总体性能欠佳。如在恶劣路面、高行驶车速下的命中率等方面都与国外有较大差距，特别是对火炮随动系统数字化的要求。针对这些情况，提出了一种基于单片机的直流PWM伺服控制方法。首先依据要求的调炮反应时间和调炮加速度，推算出直流电机的各项参数，对各个设备建立数学模型，然后运用经典控制理论，分析频域和时域响应后，确定用串联领先网络的方法校正。从最后得出的结果看出具有很好的动静态性能，且这种设计具有很好的通用性能，可以移植到其他相似的系统中。