基于响应面法的某火箭炮结构参数优化

为提高火箭炮的射击密集度和射击稳定性，对基于响应面法的某火箭炮结构参数进行优化。引入响应面法，建立以弹管间隙、发射时间间隔以及闭锁力为设计参数，高低、水平方向的中间偏差为多重响应目标的响应面近似模型。模拟设计参数与响应目标强非线性关系，对近似模型进行回归检验，确定近似模型的可行性。利用建立的近似模型结合满意度函数法优化高低、水平方向的中间偏差，使其综合最优。结果表明，该方法能大大缩短仿真优化时间，且误差非常小，能达到提高射击密集度的目的。     

某多管火箭武器射击密集度试验减少用弹量研究

研究多管火箭炮非满管射击密集度试验方法及仿真技术,提出了一种新的减少多管火箭密集度试验用弹量的试验方法。基于虚拟样机的动力学仿真技术和多岛遗传算法(MIGA)理论,建立多管火箭炮发射动力学参数化仿真计算模型,将其集成在多学科优化设计软件ISIGHT框架中,采用MIGA作为优化控制策略,形成了基于等起始扰动偏差思想的多管火箭炮非满管装填射击密集度试验方案。对满管齐射和非满管连续射击方案的起始扰动和射击密集度进行仿真计算。仿真结果表明,两种方案起始扰动相同,系统密集度预测值满足F检验条件,证明提出的非满管装填射击密集度试验方案是完全可行的,形成的非满管连续射击密集度试验方案可减少试验用弹量41.7%.     

舰载多功能火箭炮射击密集度仿真分析

推导了军舰在不同海况下的摇摆运动模型;建立了舰载多功能火箭炮的实体模型;进行了舰载多功能火箭炮发射动力学仿真;最后运用蒙特卡罗法进行了外弹道数值模拟,利用模拟结果计算了舰载多管火箭炮发射中程火箭弹时的射击密集度,计算结果显示该炮的密集度水平基本满足作战要求.     

火箭炮残余振动对火箭弹弹道影响的研究

建立了火箭弹／火箭炮系统的相互作用动力学模型，并通过计算机模拟，得到了某火箭武器系统的发射架运动与火箭弹弹道偏差的函数关系，为优选火箭点火时间以提高无控火箭射击密集度提供了基础。     

提高多管火箭射击密集度新技术

研究多管火箭射击顺序和射击时间间隔对其振动特性和密集度等系统性能的影响,为优化射击顺序提高射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭射击顺序和射击时间间隔与多管火箭系统( MLRS)性能之间的定量关系。对某多管火箭,通过优化射击顺序和射击时间间隔,形成了提高多管火箭射击密集度新技术。试验结果表明该新技术大幅度提高了某多管火箭射击密集度。本文方法为优化射击顺序提高射击密集度提供了直接的方法。     

面向火炮射击密集度的随机因素稳健设计

为了实现对射击密集度的有效控制,解决考虑随机因素的射击密集度优化设计问题,利用基于随机模型和随机优化的稳健设计理论,提出一种指标要求导向型的随机因素参数区间计算方法。基于蒙特卡洛模拟,采用六自由度外弹道模型,利用某型大口径榴弹炮数据求解射击密集度并研究其统计特性。利用不合格概率、灵敏度指数两个稳健目标准则,构建射击密集度稳健设计随机模型。采用带精英策略非支配排序遗传算法并结合反向传播神经网络代理模型技术对稳健设计随机模型进行优化求解,确定符合指标要求的随机因素参数区间。对比分析结果表明,该方法可同时保证射击密集度指标的最优性和稳健性,对射击密集度的预测具有一定可行性。     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

提高船载火箭炮射击密集度研究

为提高船载火箭炮的射击密集度,提出采用两管齐射的方法缩短发射时间、减小火箭弹起始扰动的技术方案。根据火箭炮发射点火延迟散布和燃气流作用情况分析火箭弹在主动段的相互作用情况,通过发射动力学分析改变射序前、后火箭弹起始扰动的数值大小。分析结果说明该方法对提高船载火箭炮的射击密集度是有效的,对船载火箭炮的作战使用具有重要的参考价值。     

首发浮动的高初速榴弹机枪发射性能研究

为研究采用首发浮动技术的榴弹机枪(GMG)的动力学特性,建立GMG刚柔耦合动力学模型,并进行了20连发动力学计算。通过动力响应研究了浮动参数对射击密集度的影响。采用外弹道理论计算了20连发射击密集度,并与实验值进行比较,对动力学模型的准确性进行了验证。研究了浮动参数对武器架座力及射击密集度的影响规律。研究结果表明:建立的仿真计算模型可以有效预测GMG射弹散布,并可通过合理匹配浮动参数达到提高武器射击密集度、降低武器后坐力的目的。     

带扰流片旋转稳定弹制导律研究

针对带扰流片旋转稳定弹转速很高造成运动响应方向与控制力作用方向存在偏差,导致制导方法设计困难的问题,为发展适用于带扰流片旋转稳定弹的制导方法,提出了一种基于速度追踪和参数优化的制导律。根据带扰流片旋转稳定弹的六自由度弹道模型,仿真分析了在制导律作用下弹丸的弹道特性和命中精度。仿真结果表明:所设计的制导律能够导引弹丸命中目标,满足控制精度要求,可有效减小干扰条件下的落点散布,提高射击密集度,且控制过程中扰流片方位角变化平缓,易于实现。     

轮式与履带式多管火箭动力学分析

研究履带式多管火箭发射动力学特性并与轮式多管火箭动态特性分析对比,为提高多管火箭射击密集度提供直接的方法。应用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了履带式多管火箭发射动力学模型及振动特性、动力响应分析和仿真系统,振动特性仿真得到了试验验证。对某轮式和履带式多管火箭振动特性、动力响应、火箭弹起始扰动、射击密集度进行了对比分析。对比分析结果表明,对同一批次火箭弹,轮式和履带式多管火箭的振动特性、动力响应和射击密集度有一定差异,履带式多管火箭的动态性能优于轮式多管火箭。分析结果为提高多管火箭射击密集度提供了直接的方法。     

多管火箭发射动力学研究

从武器系统弹、炮、药、环境一体化的角度,研究了多管火箭武器发射动力学,建立了多管火箭武器刚体、弹性体耦合的多体系统发射动力学模型和发射动力学方程,并给出了增广特征矢量的正交性条件,力图实现对多管火箭武器系统动力响应的精确分析.用本文方法对某多管火箭武器动力响应的仿真结果进行了试验验证.     

基于径向基函数响应面的履带车辆悬挂系统参数优化方法

为提高履带车辆的平顺性,对车辆悬挂系统参数的优化方法进行了研究.首先建立以驾驶椅位置联合加权加速度有效值为评价指标的履带车辆平顺性评价模型,并进行了实验验证.在此基础上,运用径向基函数法构建了悬挂系统主要参数与平顺性评价指标之间的响应面模型.利用响应面模型,选择自适应模拟退火优化算法对悬挂系统参数进行优化设计.优化后车...     

基于Lanczos模态分析及密集度分析的发射装置轻量化研究

针对某型号多管火箭发射装置轻量化设计,采用有限元法建立其刚柔耦合动力学模型,对轻量化前后的模态响应特性及其火箭弹发射密集度进行对比分析,验证了此轻量化设计的可行性。首先,对Lanczos迭代法在经典的特征值问题中进行了推导求解; 其次,建立了某复合材料定向管的有限元模型,计算结果与此定向管样机模态试验结果进行对比分析,结果表明基于Lanczos迭代法的有限元模型求解模态是正确的; 最后,根据轻量化设计要求,建立了2种材料火箭炮发射装置的整车有限元模型,采用Lanczos迭代法计算其模态特性,根据模态特性选择合理的射击间隔,并通过对比轻量化前后此发射装置火箭弹的射击密集度,验证了此轻量化设计的可行性。     

靶弹动力学模型参数辨识与弹道仿真

建立靶弹典型动力学模型结构,靶弹六自由度动力学数学模型简化为纵向和侧向两个三自由度的动力学模型。选择了辨识输入数据,将传统的模型辨识方法与现代计算机技术相结合,对气动力辨识输入参数进行了分析,采用迭代算法得出辨识参数,并对辨识精度进行了分析,认为观测量测量误差、物理几何参数误差影响辨识精度,选用靶弹现有试验测量数据作为输入量,进行气动参数辨识,得出辨识结果,将辨识得到的气动参数带入弹道仿真程序进行了仿真,验证了辨识结果满足设计要求。     

多弹丸时空散布参数测试方法仿真研究

针对高射速武器多弹丸同时着靶时立靶密集度无法测量的情况,提出一种基于双CCD靶面的多弹丸时空散布参数测试方法。两个CCD靶面在竖直方向上互成一定角度,当多发弹丸同时到达靶面Ⅰ时,非水平方向上的并行弹丸由于飞行距离不同而在靶面Ⅱ中的成像时间分离,水平方向上的并行弹丸按照两个线阵CCD相机上弹丸成像像素位置顺序匹配原则进行像素配对而消除虚假目标的影响。通过双靶面对多弹丸的坐标投影和时空匹配,解算出带弹序的多弹丸着靶坐标、飞行速度。经仿真验证,测试方法能够有效解决多弹丸齐至而单个CCD靶面无法剔除假目标的问题。     

冷弹射系统动力学响应与油气悬架优化设计

为了提高全轮支撑冷发射时导弹的出筒精度,基于4轴连通式油气悬架导弹发射车,推导出4轴连通油气悬架数学模型并验证了AMESim仿真模型的正确性;建立了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真模型,以发射筒筒口纵向位移均方根值为优化目标,以油气悬架系统的蓄能器容积、初始充气压力和阻尼孔直径为设计变量,选择车体倾斜0°,起竖角为90°这一工况,应用遗传算法进行优化设计。结果表明：优化后筒口纵向位移均方根值降低了61.1%,提高了导弹出筒精度;发射车的俯仰姿态角位移和各轴载荷分配得到较好的改善,发射系统的稳定性得到提高。基于遗传算法的联合仿真方法可同时提高导弹的出筒精度和发射系统的稳定性,并为解决工程实际问题提供参考。