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。     

某炮链条式弹簧平衡机设计计算

火炮在俯仰过程中,起落部分各部件对耳轴的重力力矩随射角变化产生的不平衡力矩会影响火炮传动系统的平稳性,从而降低火炮的射击精度。某型舰炮采用链条式弹簧平衡机,根据起落部分随射角变化的规律,通过最小二乘法拟合弹簧力学特性曲线,计算出弹簧的刚度系数与预压力。该机构结构紧凑,平衡效果明显,可为火炮总体设计和部件设计提供参考。     

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．     

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。     

某火炮射击稳定性的总体参数灵敏度分析与优化

为保证火炮射击精度,火炮系统应满足射击稳定性条件。通过分析全炮的拓扑结构,建立火炮刚柔耦合动力学模型。考虑身管、摇架和上架的变形,取3部件为柔体,其余部件为刚体,分析火炮射击稳定性。建立火炮射击稳定性敏感度分析模型进行总体参数灵敏度分析,寻求对射击稳定性影响较大的设计变量。采用遗传算法对火炮射击稳定性进行了优化,有效降低了下架前座盘跳高,提高了射击稳定性。该动力学分析和优化为火炮的总体设计提供一定的理论依据。     

火炮起落部分振动特性与空回角研究

火炮空回角是影响射击精度的重要因素。针对炮身构造与设计理论进行空回角计算时效率低的问题,在火炮起落部分受力分析基础上,推导了空回角的强迫阻尼振动方程,根据空回角在欠阻尼特性下将产生振动的特点,运用Laplace变换得到解析解。给出仿真算例并研究了不同结构与物理参数对火炮空回角的影响规律。研究结果对于提高火炮空回角计算效率具有一定意义,同时也为火炮设计及射击诸元实时修正提供了理论依据。     

某车载高炮火力系统模态分析

为避免在发射过程中高频射击工作载荷引起火炮结构剧烈振动,提高车载高炮射击精度,对某车载高炮 火力系统模态分析进行研究。建立高炮火力系统结构拓扑关系和有限元分析模型,采用 ANSYS Workbench 软件对其 进行模态分析,得到火力系统俯仰部分的固有频率和振型,并通过模态试验对有限元模态计算结果进行验证。验证 结果表明,该研究可为车载高炮火力系统的动力学分析和结构优化设计提供依据。     

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。     

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。     

大口径火炮反后坐装置及定向栓空间布置对炮口振动影响研究

大口径火炮发射系统总体结构布置是影响发射系统性能的关键之一,其决定着火炮架体结构设计和关键指标实现。火炮架体、反后坐装置和定向栓及其空间布置是火炮结构的重要组成部分,是发射系统实现射击精度的结构基础。开展大口径火炮发射系统反后坐及定向栓空间布置对炮口振动影响研究,从总体结构布置出发降低炮口振动,是从火炮结构设计角度提高火炮射击精度的重要研究内容之一。通过建立某大口径自行炮全炮的有限元模型,采用动力学方法仿真得到了全炮动力学响应,包括炮口点振动速度和角速度、前套箍受力等。分析了该自行炮反后坐装置及定向栓布置对炮口振动影响,结果表明,采用双定向栓设计能够减小炮口左右方向振动速度和角速度、减小前套箍受力;采用双定向栓和反后坐装置对称布置方案能够减小炮口振动量。该研究为优化大口径火炮火力系统方案提供了理论和工程技术参考。     

车载炮底盘载荷分离设计技术

发射载荷的传递控制是车载炮轻量化高机动设计的关键,一直是火炮研究领域的热点问题。为了控制发射载荷的传递,依据车载炮的构型特点,提出了发射载荷作用下底盘的载荷分离设计技术,构建了发射载荷分离满足的约束条件;基于车载炮的拓扑结构,建立了车载炮发射的动力学模型,给出了边界条件、放列协调条件和约束条件;通过对比车载炮发射过程关键部件的受力和响应的计算结果和试验测试结果,验证了所建立模型的正确性;不同支撑结构条件下轮胎受力以及射击稳定性分析结果表明：车载炮的载荷分离设计不仅可免除车载炮发射载荷对底盘轮桥系统的影响,为车载炮具有与底盘相同的可靠性提供了保障;此外,载荷分离设计对车载炮性能提升也有很好的作用,由此验证了载荷分离分析原理的有效性,可实现车与炮功能上的一体化、性能上的解耦设计。车载炮载荷分离设计实现了轻质底盘承受发射强冲击载荷的功能,是远程火炮高机动发射的理想方法。     

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。     

火炮瞄准系统设计中的人机工程学分析

应用人机工程学原理提出了瞄准系统的人机设计要求,并进行了瞄准系统组成要素的人机设计分析。结合大口径车载火炮,考虑瞄准操作特点、人体姿态、动作关系与活动范围等进行了人机系统布置。以我国士兵生理尺寸为依据,通过选择或变换瞄准手的操作姿势和体位,合理布置了瞄准机和瞄准装置的安装位置、操作尺寸、操作空间和用力方式。经操作实验显示,在有限的空间尺寸下,该布置满足总体设计和人机使用要求,降低了操作的疲劳强度,能够实现瞄准的快速性和准确性;同时为火炮总体和瞄准系统的人机设计提供了依据。     

某型车载炮电气检测系统

针对某型车载炮电子电气设备组成多,结构复杂,系统具有层次性、相关性和综合性的特点,设计一套基于某型车载炮电子电气设备的电气检测系统。采用自动测试设备(auto test equipment,ATE)与机内测试(built-in test,BIT)技术组合测试的方法,介绍其工作原理,分别从系统组成、工作流程、专家系统和软件设计方面对系统进行详细阐述。试验结果表明：该电气检测系统能实现某型车载炮电气系统的故障诊断与日常维护,显著提高某型车载炮电子电气设备的故障定位精度和故障隔离率,有效增强某型车载炮电气系统的可测试性和维修性。     

用连续质量单元法计算弹体纵向振动特性

介绍了用连续质量单元法计算弹体结构纵向振动特性的分析方法,用来分析弹体內部设备和內部杆的局部纵向振动特性.给出了连续质量单元带有集中质量或弹簧-质量单元的传递矩阵.此方法与有限无法相比减少了结构离散化引起的误差,简化了原始计算参数,具有计算时间短,计算结果较精确等优点。     

双经纬仪调炮精度检测系统

针对数字化火控系统调炮精度检测手段匮乏的问题,设计出双经纬仪调炮精度检测系统。在对该系统组成及工作原理描述、数学建模和算法公式推导的基础上,在Windows XP系统下采用VC＋＋6.0完成了检测软件的编程实现,系统研制完成后在某车载炮上进行了试验验证。实验结果表明：该系统提高了检测精度和工作效率,可作为调炮精度指标的有效检测手段。     

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。     

基于层次分析法的车载炮武器系统作战能力

车载炮武器系统是一种新型陆军地面火力打击系统,影响车载炮炮兵分队作战能力的不定因素很多,本文采用层次分析法对其作战能力进行了量化分析,得出了相关数据和结论,为车载炮武器系统在部队的训练和使用提供了一定的参考依据。     

一种长悬臂梁结构动力学建模方法

为了有效抑制长悬臂梁结构在受到固定端持续传来的周期性振动时在远端连接处产生的疲劳破坏,保护悬臂梁结构,需要对其远端连接处保持的辅助支撑机构施加一定的主动抑振控制算法。为此提出悬臂梁结构动力学建模,为控制算法分析、参数设计和研究提供模型基础。在对欧拉-伯努利梁振动模型和柔性基础简化模型的分析基础上,根据固定端输入的周期性振动信号推导出辅助支撑点处的含柔性基础悬臂梁振动微分方程,并结合梁的结构推导出符合实际的结构动力学模型。通过计算仿真,获得柔性基础悬臂梁的动态响应并确认了模型的准确性。因此为长悬臂梁结构提供了一种有效的建模方案并对具有柔性基础的机械臂的振动抑制具有一定的借鉴意义。     

牵引火炮行军随机振动响应研究

对牵引火炮列车行军状态下的系统随机振动进行了研究,建立了15自由度振动动力学数学模型,运用随机振动和车辆动力学的有关理论,研究了它的振动特性,以路面不平度为激励,导出了牵引火炮列车位移响应谱、加速度响应谱和加速度均方根值计算公式,编制了相应的计算程序,结合计算实例提出了改善其平顺性的措施。