某迫榴式火炮反后坐装置的结构优化及分析

为了获得某新型迫榴式牵引火炮的理想后坐阻力曲线,对其反后坐装置进行结构优化。对反后坐装置进行受力分析并编写计算程序对后坐运动进行计算仿真。在一定后坐长度范围内,建立以节制杆尺寸为设计变量,后坐阻力峰值最小为目标函数的优化模型。利用ISIGHT软件集成仿真计算程序,选用修正可行方向法对优化模型进行求解。优化结果表明:后坐阻力峰值减小,曲线更加平缓,总能量基本不变。该优化方案对火炮稳定性提高和轻量化实现具有一定的参考价值。     

基于遗传算法的火炮反后坐装置结构多目标优化研究

大口径火炮后坐阻力和炮口扰动是影响火炮射击精度的关键因素,为了减小后坐阻力峰值和炮口扰动,基于刚柔耦合动力学理论,建立了某型火炮刚柔耦合系统动力学模型。从反后坐装置结构和总体结构的角度出发,利用ADAMS底层开发模块,结合小生境遗传算法程序建立多目标优化函数,进行火炮反后坐装置结构多目标优化设计。优化后的后坐阻力峰值及炮口扰动明显降低,表明所提出的优化方法合理可行,为火炮总体结构和反后坐装置结构的优化设计提供一定的技术参考。     

引信磁后坐发电机保险片后坐保险机构保险和解除保险特性

针对磁后坐发电机保险片后坐保险机构在跌落冲击下的安全性和在发射冲击下的解除保险可靠性问题,利用商业软件LS-DYNA仿真分析了保险片材料、磁芯与磁芯托间隙不同情况下的响应,得到了保险片材料、磁芯与磁芯托间隙不同情况下遭受两种冲击时的变形时刻或剪断时刻,即引信磁后坐发电机保险片后坐保险机构的保险特性和解除保险特性。在磁芯托直径较大(较小)情况下,磁后坐发电机保险片后坐保险机构在发射环境中解除保险时间较短(长),在跌落环境下凹陷程度较大(小)。在设计磁后坐发电机保险片后坐保险机构时,在保证跌落安全前提下,保险片材料屈服强度越小,磁芯托内径越大,发电机磁芯受过载落底时间越短,发电能量越多。可为引信磁后坐发电机保险片后坐保险机构设计提供参考。     

火炮反后坐装覃动力学耦合分析与优化

考虑火炮后坐过程中后坐部分与火炮其他部分的动力学耦合效应，推导出在反后坐装置作用下，火炮后坐运动基本方程组,建立了火炮反后坐装置动力学耦合模型。基于拉格朗日插值和四阶龙格-库塔法进行了数值求解。计算结果表明：由于火炮耦合运动的存在，后坐阻力规律与设计时后坐阻力规律相差较大，最大后坐阻カ小于设计时最大后坐阻力。基于动力学耦合模型和优化设计方法，以后坐过程中的最大后坐阻力最小为优化目标，节制杆各圆锥段直径为设计变量，火炮最大后坐长为约束条件，建立了后坐阻カ优化模型。优化算法采用遗传算法。优化结果表明：火炮后坐过程中后坐阻力曲线更加平缓，最大后坐阻力小于优化前的计算结果。     

火炮后坐能量转换装置电磁振动特性分析

针对火炮后坐能量转换装置运行过程中产生的电磁振动现象,分析了电磁振动对装置运行的影响。基于有限元法对火炮后坐能量转换装置电磁场进行分析,结合麦克斯韦张量法对该装置运行过程中的径向电磁力进行计算;建立火炮后坐能量转换装置三维结构模型,并利用有限元软件对其进行模态分析;将计算出的径向电磁力耦合到结构有限元模型当中,对火炮后坐能量转换装置进行电磁振动响应分析。分析结果表明:火炮后坐能量转换装置电磁振动幅值较小,但容易发生共振,电磁振动特性分析对装置电磁参数和结构参数的优化设计具有参考意义。     

某变射速航炮缓冲装置动力学特性优化研究

以某航炮缓冲装置为研究对象,分析其对变射速航炮后坐力抑制的效果。建立缓冲装置动力学系统仿真模型,在最大后坐位移为定值时,分析弹簧预压力和刚度系数对航炮后坐力影响规律。以航炮后坐过程中的最大后坐力最小为优化目标,以弹簧预压力和刚度系数为设计变量,以航炮的总位移和缓冲装置结构参数设计为约束条件,建立后坐力优化模型,通过采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对模型进行优化分析。研究结果表明,在最大后坐位移一定条件下,通过采用大预压和小刚度弹簧,航炮在低射速和高射速时的最大后坐力,优化后较优化前分别降低了13.4%和12.3%,优化后缓冲装置动力学特性得到明显改善,并且通过合理匹配航炮射速与缓冲装置设计参数,避免了变射速射击时缓冲装置后坐力叠加现象,使其能够适应变射速射击。     

一种流口可控软后坐火炮反后坐装置设计与仿真

火炮的软后坐发射是减小火炮发射后坐力的重要技术途径。现有软后坐技术多采用的前冲定位击发方式,由于不同弹种的膛压不同,在发射过程中反后坐装置产生的液压阻力相差较大,造成改变弹种后不能正常超卡。为提高软后坐火炮的射击性能,应对软后坐火炮弹种适应性差的问题,提出一种带有伺服控制机构的可调流口软后坐反后坐装置,通过发射前馈控制实现对液压阻力的有效调节。并基于常规反后坐装置的软后坐发射试验数据,采用粒子群算法对其结构参数进行区间参数辨识,结合辨识与流体仿真结果对提出的反后坐装置的发射过程进行仿真分析。仿真结果显示：该反后坐装置在不同弹种条件下,使软后坐火炮发射时均能正常超卡且发射过程平稳,并将后坐阻力控制在400 kN以内,能够满足软后坐设计要求。可以看出该新型反后坐装置对各类不同弹种下的软后坐发射工况的良好适应性,具有很大的实用价值,对软后坐火炮的设计应用提供一定的参考。     

强冲击载荷下永磁式电涡流阻尼器阻力特性及优化研究

为研究并减弱永磁式圆筒型电涡流阻尼器在强冲击载荷下去磁效应对火炮后坐阻力的影响,根据其工作原理,对永磁体励磁等效处理,得到不同磁体数目下后坐阻力。建立电涡流阻尼器动力学模型,分析了去磁效应的存在,研究了不同磁靴厚度、内筒厚度、外筒厚度对阻力特性的影响。对内筒分段处理,建立强冲击载荷下后坐阻力优化模型。通过最优拉丁方进行试验设计,利用径向基神经网络与带精英策略的非支配排序遗传算法对后坐阻力规律进行多目标优化研究。研究结果表明：优化后后坐阻力曲线平台效应增强,优化方法、对象有效;涡流阻尼力由强变弱、复进机力占主导时的后坐阻力峰值分别降低了12.6%、2.3%,有效减弱了电涡流阻尼器后坐过程去磁效应的影响。     

基于ADAMS的某转管武器缓冲装置的参数化设计

针对速转管武器射速的增加引起后坐力增大的问题,设计一种基于 ADAMS 的某转管武器缓冲装置。以某小口径自动武器缓冲装置为研究对象,在Solidworks中建立三维模型,以ADAMS为分析平台,对缓冲装置的关键设计参数进行优化分析,得到最优的参数组合。仿真结果表明：采用参数化分析结果匹配设计的缓冲装置,能够满足后坐阻力和后坐位移的要求,对武器其他结构参数的优化设计有一定的参考价值。     

电流变液体应用于制退机的研究

论述了电流变液体在火炮反后坐装置中应用的有关理论、结构和实验。理论分析和试验表明，在电液变液体屈服应力值较低时，电流变效应在火炮反后坐装置中应用的效果不明显，因此需发展新的电流变液体来满足工程应用的要求。     

磁后坐发电机磁场的有限元分析

在磁后坐发电机的工程设计中,主要通过磁路解析法计算初始位置线圈磁通来估算空载电压,大量的直接近似处理使得最终计算结果误差较大.为此,引入有限元法对磁后坐发电机的二维轴对称瞬态磁场进行场路耦合分析.运用有限元分析软件Ansoft进行仿真,输出电压与对应试验结果对比误差较小,说明有限元法用于磁后坐发电机工程计算,精度较高,并且能得到工作中的瞬态信息,可以代替以前的方法.     

射流发电机机械振动系统的优化设计

作为引信用电源，射流发电机具有快速、连续供电的能力，可用来解决诸如火箭弹电子时间引信的计时基准的问题，特别适用于远程弹。结合工程要求，通过对射流发电机工作机理和结构特点的分析，在计算机上对射流发电机机械振动系统进行了优化设计，取得了令人满意的结果，提高了射流发电机在低速条件下的输出功率。文中论述了有关模型的建立和方法的选择，给出了优化结果和试验数据。     

基于Saber的飞机发电机并联建模与仿真研究

针对典型发电机并联供电性能的检测仍借助人工测试完成,对其进行真实的物理实验跟踪记录较为困难等问题,提出利用微增量法建立低压直流发电机的数学模型,采用平均电流均流法建立发电机并联控制模型。在Saber仿真环境下建立并联系统分别模拟飞机发电机在稳定状态、投入切除并联及突加突卸负载状态下系统的运行情况。仿真结果表明,建立的模型真实有效、仿真精度高,能为真实的电机设计提供参考。     

引信经典后坐保险机构对过载时间的响应特性

为了优化设计引信后坐保险机构的保险和解除保险性能,应用刚体动力学理论和仿真软件ADAMS、LS-DYNA分析了引信经典弹性后坐保险机构和刚性后坐保险机构对不同后坐过载作用时间的响应特性,得到了不同后坐过载时间下两类后坐保险机构解除保险时间响应;两类后坐保险机构不同的解除保险时间表明两类保险机构对相同后坐环境响应特性不同;过载作用时间影响保险机构解除保险正确性;在后坐过载系数较大时,弹性保险机构和刚性保险机构均可能解除保险;在后坐过载系数较小时,无论过载作用时间如何变化,刚性保险机构均不能解除保险,而在过载作用时间较长时弹性保险机构会出现解除保险情况;因此,针对不同后坐过载作用时间应注意正确选择引信保险机构的类型。     

双自由度后坐保险机构的计算机动态仿真

在Workin Model 3D软件上对引信的双自由度后坐保险机构进行了有关计算机仿真计算，并结合具体实例进行了优化设计。     

车载电站并机逆变器电流控制技术研究

首先介绍了用于导弹发射车的车载电站系统结构及其运行的基本原理。为保证蓄电池组备用电源经三相逆变器成功并入采用柴油发电机的车载电站,并实现逆变器单位功率因数运行,需要保证三相逆变器转换出的电流与柴油发电机组输出电压保持同相位。在三相逆变器动态数学模型的基础上,设计了一种带柴油机发电机组输出电压前馈的双闭环控制系统结构,采用软件锁相环对柴油机发电机组电压进行相位锁定,用于闭环系统控制以使逆变器输出电流与柴油发电机电压一致,实现单位功率因数的电能传输。在MATLAB SIMULINK环境下建立了锁相环及系统整体的仿真模型,仿真结果表明,该锁相环能够很好的实现锁相,有效的保证逆变器单位功率因数运行,该控制策略能够保证逆变器成功并入柴油发电机车载电站。     

气体发生剂高压燃气驱动液体高速喷雾的试验研究

介绍一种气体发生剂高压燃气驱动的高速液体喷洒装置,利用高速摄影和压力测试系统,研究了安装螺旋喷嘴的喷洒装置在不同装药量下的喷射初始速度和液体雾化射流的扩展过程。实验结果表明,气体发生剂装药量大于50 g时,喷洒装置可快速形成稳定的喷雾锥,随着药量的加大,喷嘴的雾化效果也显著提高。并发现气/液界面的Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性会对喷嘴的正常工作带来不良影响。     

大比功率压电发电机无功功率补偿方法

针对传统引信压电发电机的二极管电容整流滤波电路存在导通角小的不足,提出利用填谷电路进行无功功率补偿的改进方法。结合压电发电机的输出功率小以及引信电路功率瞬时变化大的特点,为了更加有效地利用发电机的能量,建立了改进的储能滤波电路模型,并在电路仿真软件Multisim中对改进电路进行仿真计算。仿真分析结果表明：改进后的电路可提高发电机有功功率的利用率,且可改善供电连续性,增大电路的功率因数。     

HL-2A装置环向场电源系统及其控制

HL-2A环向场电源系统采用400kVA同轴励磁机作为80MVA发电机组励磁的交流电源,两组三相全控整流桥并联为机组励磁线圈供电(主励),另外一组完成励磁机本身的励磁(副励).发电机两个错30o Y形绕组接二极管整流柜为环向场线圈供电.发电机组经拖动电机加速到1488rpm处放电,由环向场计算机系统通过控制脉冲发电机组的励磁电流调整发电机的输出电压,实现对环向场脉冲电流波形的调节.     

混合动力特种车APU控制系统开发

本文设计的辅助动力单元(APU)控制系统采用恒压控制的结构.首先优化了柴油发动机工作区域,之后设计了发动机转速变增益PI控制器和发电机调压器.最终在APU试验台架上的试验结果验证了发动机转速控制器的能够对发动机实际工作点有很好的控制效果,并且APU的功率响应特性和输出电压的稳定性均能满足车载特种用电设备的要求.