平面组合连杆机构的多目标优化设计及仿真

为使平面连杆机构满足运动平稳、传动效率高、结构尺寸小等多重要求,对某高频率工作的四连杆机构与曲柄滑块机构组成的组合机构建立了模型,以杆长比为设计变量,以加速度绝对值的最大值、压力角最大值及连杆长最小为目标函数,应用统一目标法的线性加权和法,对其各杆长度进行了多目标优化设计,得到了最佳机构。并应用Matlab／Simulink软件,对优化后的机构运动特性进行了模拟仿真。仿真结果表明,优化后的机构具有较好的运动特性,可满足各项要求。     

基于变密度法的形状变化全柔性机构设计及实验研究

提出了使用基于连续体拓扑优化技术的全柔性机构实现自适应机翼的形状连续变化的设计方法。基于SIMP（solid isotropic material with penalization）密度刚度插值模型,以实际位移与目标位移之间的偏差为目标函数,材料用量为约束,使用优化准则法（OC）对该柔性机构进行了概念设计。对结果进行了边界光顺处理后使用ABS材料加工出了该柔性机构,并进行了形变的试验测试。试验结果表明该柔性机构能够实现预期的形状变化,证明了本文方法的正确性,为基于柔性机构技术的柔性机翼设计提供理论基础。     

考虑尺寸链约束的枪械典型机构动作可靠性优化

为了研究机构的动作可靠性,并对机构相关参数进行更加有效的优化设计,提出了一种以尺寸链为约束的机构动作可靠性优化方法。以某型号冲锋枪的发射机构为研究对象,在动力学仿真软件ADAMS中建立机构的参数化模型,并进行动作可靠性分析,采用蒙特卡洛随机抽样法得到运动仿真样本值,计算出机构的动作可靠度。按照正交实验的方法,仿真计算出多组参数对应的可靠度。以可靠度为优化目标,综合考虑机构不同状态下的尺寸链约束要求,优化设计出满足要求的更加有效的参数值。     

引信后座机构的最优化设计

本文在考虑机械引信膛内点火机构的结构尺寸、工艺、性能等要求的基础上,建立了以最大安全落高和戳击速度为目标函数的有约束非线性多目标函数最优化数学模型。通过运用曲线拟合、非线性方程求根等数值方法,以及惩罚函数法、步长加速法等最优化方法,利用电子计算机进行了膛内点火机构的最优化设计。通过对某厂设计的82-××型引信膛内点火机构的计算,其结果表明,文中提出的设计方法能更快地得到比目前常用的方法更好的结果。     

俯仰举升机构布局方案优化方法

为解决俯仰举升机构布局方案的优化问题,以始末状态中电动缸最大作用力和近似功率的加权函数最小为优化目标,在满足安装和使用要求的约束条件下,建立了该机构的优化数学模型,并采用MATLAB优化工具箱中fmincon函数求出最优解。以某装置为例进行优化设计,获得其机构布局方案的优化解。与作图法而得初始值相比,优化后电动缸作用力降低了34.7%,功率降低了25.96%。所建立的俯仰举升机构优化方法对同类机构在原理方案的设计上具有参考价值。     

一种新型位标器的目标跟踪算法研究

为提高导弹位标器快速跟踪能力,提出一种以球面并联机构为稳定平台的新型位标器,研究其完整跟踪过程模型和算法。基于插值多项式建立了目标运动预测模型。基于向量几何法建立了位标器跟踪过程的电机运动求解模型,讨论了干扰振幅和频率对跟踪算法的影响。算例分析验证了新型位标器目标跟踪算法的有效性。该跟踪算法可满足实际情况下新型位标器的目标跟踪需要。     

基于极大值原理的弹道修正引信弹道优化控制研究

为了通过弹道修正引信控制弹丸按照特定弹道飞行以击中目标,基于空气动力学和优化控制原理建立了以弹道修正控制消耗能量最小为目标的弹道控制优化模型。应用极大值原理求解该优化模型,其中的初值问题采用牛顿迭代法求解。算例优化结果表明：在给定初始修正点和目标点情况下,由优化模型得到的法向过载优化值能够控制弹丸击中目标位置。文中优化结果为弹道修正机构的设计提供了理论依据。     

2K-H行星机构的优化设计及精确校核

以某车侧传动行星减速器为研究对象,对2K-H行星机构的设计流程进行了归纳、总结和优化;首先提出了以行星机构体积最小为目标的约束方程,然后运用降维穷举法对目标函数求解,最后对得到的行星机构的优选方案进行精确校核,将校核结果与原方案对比分析,结果在不影响安全系数的前提下,行星机构的体积缩小为原方案的79%,从而证明了该设计流程和开发程序的可行性.该程序实现了行星机构配齿、优化、精确校核等过程的自动化,提高了设计效率.     

计算机辅助离心自炸机构设计的研究

本文从分析钢珠式离心自炸机构的自炸运动着手,建立了二种不同的自炸角速度的计算公式。又从要求自炸角速度对机构参数的制造误差具有较好的稳定性出发,选择了其中一个作为设计计算公式,建立了优化设计的目标函数,并用步长加速法和单纯形法对目标函数进行了寻优计算。     

基于虚拟连杆机构的类圆柱体目标位姿获取

目标位姿获取是制约排爆机器人智能化程度的关键技术与环节。针对危险弹药等类圆柱体目标的位姿获取难题,设计了一种以具有角度反馈的云台为底座、以激光测距传感器光束为虚拟连杆的目标位姿获取机构,描述其组成和测量原理,给出利用该机构实现位姿获取的计算、验证方法与公式,对测量误差进行分析。采用该机构和方法,仅需采集空间两点的坐标信息即可同时获取弹药等类圆柱体的位置和姿态,作业效率高,适于工程应用。设计了遥操作位姿测量系统,将该机构用于排爆机器人,获取的位姿精度能够满足使用要求,可直接用于引导机械手实现路径规划与自主抓取,效果良好。     

简易制导炸弹方案弹道优化设计

从简易制导炸弹的制导控制方案出发,分析了影响简易制导炸弹射程和精度的主要因素;给出了弹道设计所采用的弹道方程;建立了以方案机构产生的俯仰角突变时间t1、t2为设计变量,飞行距离为目标函数,满足控制精度、速度、法向过载和舵偏角等约束条件的方案弹道优化设计模型,并进行了数值仿真.数值仿真计算表明,按此优化设计模型得到的方案弹道,具有射程远、精度好的优点,方案弹道的优化设计除取决于方案机构给出的弹道倾角外,还将取决于投弹的初始条件.     

偏离运动仿真在供弹机构故障分析和优化设计中的应用

为了解决高射速自动炮供弹机构故障诊断的难题,以某供弹机构为研究对象,研究了偏离运动仿真在供弹机构故障分析中的应用方法,通过建立某高速供弹机构动力学仿真模型,采用偏离运动仿真技术,复现了自动炮供弹机构的故障,分析了故障原因,并以拨弹轮的初始定位角为偏离变量,以供弹过程中炮弹运动速度最平稳为优化目标,优化了各拨弹轮的初始定位角度。结果表明,经过优化的供弹机构,供弹过程平稳、供弹阻力小,证明了偏离运动仿真方法的可行性,为此类供弹机构的故障分析和优化设计提供了一种有效的分析方法。     

履带车辆机电复合传动耦合机构数学特征的研究

以履带车辆机电复合传动现有典型方案的优点合集为目标,根据履带车辆直驶和转向的技术要求,提出了一种带有耦合机构的机电复合传动方案,并推导出了任何满足该方案要求的耦合机构都应具备的数学条件.     

“部队-院校-训练机构”车辆装备保障训练体系

针对当前我军车辆装备保障训练存在的条块分割的训练模式问题,从训练目标、训练手段、运行机制3个方面对“部队-院校-训练机构”训练体系进行分析阐述,提出对策建议：以训练需求为基准点,在训练目标上求突破;以训练方法为突破点,在训练手段上求拓展;以规范管理为着力点,在运行机制上求完善,为提高“部队-院校-训练机构”车辆装备保障训练能力提供理论意义和现实意义。     

火炮自动机构平面动力学通用方程

本文以火炮自动机中的机构为研究对象,用系统建模法,推导典型平面运动副约束方程和构件平面动力学运动方程,形成火炮自动机构平面动力学代数-微分混合方程组,并通过了不同类型例题的验证.     

计算多构件机构传速比的传动单元法

在分析多构件机构传统的传速比计算公式基础上,借鉴有限元法思想,提出了传动单元和传动节点的概念.经过将多构件机构中的传动形式归纳为两种传动单元,推导出用传动单元法计算多构件机构传速比的通用公式.并以火炮自动机中常见的多构件机构为计算实例,阐述了用传动单元法计算多构件机构传速比的方法和步骤.该法是一种求解复杂机构传速比行之有效的简捷方法.     

某旋转药室火炮卡弹机构的运动可靠度研究

为研究某旋转药室火炮卡弹机构的运动可靠性,在多体动力学软件中建立了动力学虚拟仿真模型.通过分析该机构的主要构件功能和工作原理,制定了卡弹机构的可靠性准则.运用弹簧刚度的基本公式,将多个弹簧设计参数的误差转化为弹簧刚度的误差,以减少模型中的随机变量数.在此基础上,以3个弹簧的刚度、预变形量、安装位置、惯性进膛速度作为随机变量,采用蒙特卡罗法进行了模拟计算.卡弹机构的运动可靠度为0.978,随着随机变量误差的减小,机构可靠度会提高.     

引信机构旋转偏心的蒙特卡罗模拟

旋转偏心是旋转弹引信机构工作特性分析与计算的重要参数。为了得出引信机构旋转偏心的具体数值,以某引信球转子机构为例,对其旋转偏心所涉及的方向随机的矢量尺寸链进行了详细分析,应用蒙特卡罗法对旋转偏心进行了模拟计算,计算过程中涉及了作为组成环之一的采用相关原则标注的同轴度,并将模拟结果与极值法和概率统计法所得结果进行了对比分析。模拟结果表明:引信机构旋转偏心数值为近似于瑞利分布的偏态分布,最小值大于零,而其方向角为关于0°的对称分布,但并非均匀分布,也非正态分布。     

复合式惯性制动保险机构及性能分析

建立了复合式惯性制动保险机构的动力学模型，以某机构为计算实例，仿真分析结果表明该机构在100g发射过载下可靠解除保险，在1．5m高度跌落木檄时机构安全，与实验结果相符。与传统的曲折槽筒机构的对比分析显示出复合式惯性保险机构具有更好的安全性，跌落在软目标上能更好地保证安全。     

解析法在行星变速机构效率和功率流分析中的应用

以一个典型的行星变速机构方案简图为例,分别运用解析法、啮合功率法、转换机构法和大小力矩法进行效率和功率流分析,结果表明:解析法在通用性、准确性上有一定的优势,同时此方法立足于结构分析,能通过直观的功率图进行功率流的分析,从而可以确定循环功率是否存在,以及所占的比例.