多级液压缸建模及级间缓冲研究

大型起竖装置普遍采用多级液压缸驱动,在缸体初始长度相同的情况下,多级缸较单级缸行程更长,但是其结构也更复杂。为得到多级缸的特性,基于容腔节点法建立了多级缸的运动模型,考虑润滑油膜的信息改进了LuGre摩擦力模型,采用迟滞因子的等效阻尼模型改进了接触力模型,完成了多级缸驱动起竖过程的仿真。多级缸换级时作用面积突变,导致压力和速度突变,产生过大的冲击,为减小换级冲击,在缸筒上布置多个缓冲小孔。仿真结果表明：采用缓冲结构后,换级时缸筒同步运动,将压力突变转化为缓变,提前将压力增大至下一级缸筒工作压力,大幅度减小了换级时的速度和加速度波动。     

火炮高低机缓冲制动过程振动分析与仿真研究

为研究火炮高低机缓冲制动过程的作用规律,分析了缓冲制动装置结构和作用机理,建立了蜗杆轴向振动微分方程.在此基础上,建立了缓冲制动装置的虚拟样机模型.考虑冲击外力、传动间隙、碟形弹簧刚度、阻尼及预压力等因素,仿真得出蜗杆和摩擦片的振动响应曲线,与部件实际运动规律相吻合.重点考虑传动间隙对缓冲制动装置的影响,仿真结果表明,制动盘和摩擦片的间隙只有控制在一定范围内,缓冲制动装置才能充分发挥其效能.     

多级液氢泵设计及流场仿真

为了满足氢氧火箭发动机对高性能液氢泵的需求,完成了一台多级液氢泵的设计和建模,利用CFD技术进行流场仿真计算,获得了泵内关键部件的压力分布和速度分布,并对其内部流动状态进行了分析;在此基础上,对样机开展了额定工况下的水试试验。结果表明:试验结果与设计值接近,表明多级液氢泵能够满足设计要求。     

重载发射平台液压缸回收失控仿真分析及对策

重载发射平台在支撑液压缸下降或进行调平时,会出现发射平台下降或调平过冲的情况,对发射平台操作的安全性和调平功能带来不利影响,严重影响了应用系统的正常运行。通过对重载平台支撑液压缸下降或调平过冲进行仿真分析,提出在重载情况下解决支撑下降或调平过冲的对策及参数控制方法,对后续系统设计具有指导意义。     

空降车辆着陆缓冲过程动态建模仿真

针对空降车辆空投试验费用高、周期长、风险大的现实问题,在某空降车辆方案设计阶段,建立车辆和缓冲气囊仿真计算模型。采用有限元分析法分别建立车辆模型、气囊模型、车辆与气囊刚柔耦合模型,对空投正常工况和极限工况下的着陆缓冲过程进行仿真计算,得出车辆着陆过程自由落体、气囊缓冲和气囊反弹阶段车辆姿态变化情况,车体底甲板、顶甲板和炮塔部位冲击加速度特性以及2种工况下车体结构最大应力部位和最大值。研究发现：在正常工况下,车体顶部甲板冲击加速度最大,平均峰值达11.31 g,最大应力均满足设计要求;在极限工况下,动力装置支撑处出现最大峰值冲击载荷,最大应力超出设计许用值,需要进行局部结构改进设计。研究结果表明,所提模型可为车辆结构优化设计提供量化载荷边界条件,为着陆缓冲过程试验测试方案提供计算数据,同时可为车辆和气囊优化匹配、试验、改进等提供理论依据。     

液压缸刚度有限元计算方法

随着液压技术的发展,液压缸被广泛应用于液压系统中,对于一些液压系统,液压缸刚度对其性能有较大影响。针对液压缸刚度计算,基于流体力学和流固耦合理论,给出一种考虑流体的可压缩性、固体的弹性变形及流体固体相互作用的有限元计算方法,并结合实例给出了具体的计算过程。对液压缸刚度分析和液压系统设计有一定的参考价值。     

冲裁液压机缓冲系统

为实现液压机在冲裁过程中的减振和降噪,提出一种可以广泛应用于冲裁液压机的缓冲系统。在对缓冲机理进行分析的基础上,建立液压缓冲系统的综合特性模型及缓冲过程的动态模型,运用Matlab软件仿真技术进行计算分析,阐明缓冲作用工作点、节流阻尼、缓冲油缸作用面积和缓冲腔容积大小与缓冲效果间的关系。结果表明:该结构设计具有一定的创新性和实用性,可为同类产品设计提供借鉴。     

空降车缓冲气囊系统特性仿真及其参数优化方法研究

建立了空降车-气囊系统非线性有限元模型,并通过典型工况试验对模型进行了验证,空降车各测点的垂向冲击加速度的仿真结果与实测结果的高度一致性表明,文中所建立模型的精度能够满足工程分析的需要。针对缓冲气囊的复杂非线性模型计算规模大、难以通过迭代的方法进行优化的问题,研究采用建立等效响应模型方法进行缓冲气囊的参数优化,优化前后气囊缓冲特性的对比结果表明,气囊优化后空降车着陆冲击加速度最大值减小了19.81%,气囊的能量吸收能力提高了7.85%,气囊的缓冲性能有显著的提高。     

某多级杆式空气发射系统内弹道仿真与试验研究

为了满足某多级杆式空气发射系统的研制需要,建立了多空气瓶动力源时序开阀供气的多级杆发射系统的内弹道仿真模型,设计了模型正确性验证试验方案,开展了该系统的内弹道仿真与试验研究.描述了多级杆式空气发射系统的设计原理,根据该发射系统的工作原理,借鉴经典枪炮零维内弹道模型,建立了该空气发射系统弹射过程的内弹道模型,进行了通用工...     

大型重载平台支撑液压缸过冲力学分析

大型重载平台在支撑液压缸下降或调平时会出现过冲情况,严重影响平台的正常功能。通过对大型重载平台支撑液压缸下降或调平过冲进行力学分析,建立大型重载平台支撑液压缸载荷、电磁换向阀功率极限和系统压力设定之间的关系,对后续系统设计具有指导意义。     

爆炸驱动柱形杆条机理的数值模拟研究

针对柱形杆条的爆炸驱动机理研究．应用数值模拟软件AUTODYN-2D对柱形杆条的不同结构及排布参数进行分析,研究了杆条爆炸驱动的流场压力及速度变化规律。研究表明,杆条排布结构的介质层类型及厚度、装药厚度及排布间隙均对杆条的驱动冲击载荷、速度及相邻速度差有较大影响。该研究可为相关爆炸驱动问题研究及结构设计提供参考。     

多级气动液压弹射装置建模及性能研究

分析气动液压弹射方式的两种弹射装置类型,研究一种以压缩空气为动力源、油液为传动介质,且具备油液自缓冲结构的多级气动液压弹射装置的弹射性能。针对弹射过程中气腔气体复杂多变过程、封闭油腔油液流动非线性、多级缸运动关系的不确定性及油液缓冲结构,结合真实气体热力学效应,推导封闭油腔油液的压力动态变化模型及多级缸动力学非线性模型,建立描述多级气动液压弹射过程的数学模型;通过数值求解方法,分析该多级气动液压弹射缸的运动规律及弹射性能。研究结果表明：该多级气动液压弹射缸建压过程迅速,并能在0.2 s内以2.4 m有效弹射行程,将重1.5 t负载加速至19 m/s,弹射最大过载不超过16 g,且相邻两级缸的相对速度不超过15 m/s. 分析气动液压弹射方式的两种弹射装置类型,研究一种以压缩空气为动力源、油液为传动介质,且具备油液自缓冲结构的多级气动液压弹射装置的弹射性能。针对弹射过程中气腔气体复杂多变过程、封闭油腔油液流动非线性、多级缸运动关系的不确定性及油液缓冲结构,结合真实气体热力学效应,推导封闭油腔油液的压力动态变化模型及多级缸动力学非线性模型,建立描述多级气动液压弹射过程的数学模型;通过数值求解方法,分析该多级气动液压弹射缸的运动规律及弹射性能。研究结果表明：该多级气动液压弹射缸建压过程迅速,并能在0.2 s内以2.4 m有效弹射行程,将重1.5 t负载加速至19 m/s,弹射最大过载不超过16 g,且相邻两级缸的相对速度不超过15 m/s.     

坦克炮驻退机节制环磨损状态评估方法

针对坦克炮驻退机节制环磨损故障规律,提出一种磨损状态评估方法。对坦克炮驻退机节制环磨损状态- 非磨损状态进行对比分析,采用模拟仿真获取节制环不同磨损状态下的后坐、复进参数;分析对比特性参数的变化 规律,找出节制环磨损状态与后坐复进参数的对比关系,得出特征变化规律。仿真结果表明,该方法能为实时了解 驻退机技术状态奠定基础。     

气动式水下武器发射装置节流阀流通面积研究

为了研究气动式水下武器发射装置节流阀的流通面积对武器发射内弹道的影响规律,运用内弹道理论建立了该发射装置节流阀的流通面积计算数学模型,求取了节流阀流通面积随发射深度变化的调节规律,通过该发射装置的全系统仿真软件对调节规律进行实例验证．仿真结果表明,建立的数学模型与求取的规律是基本正确的,可解决该发射装置大深度发射武器时发射能量控制问题．     

导弹子母弹对圆柱体目标毁伤的计算机仿真

为评价子母弹对圆柱体目标的毁伤能力,建立了圆柱体目标的毁伤模型.提出了射击目标为圆柱体目标时的毁伤概率的计算方法,利用Monte-Carlo方法建立了圆柱体目标群毁伤概率计算模型,研究了毁伤概率随圆概率偏差、爆炸高度和不同瞄准点等变化的规律,分析了这些因素对毁伤概率的影响.结果表明,子母弹对圆柱体目标的毁伤效果显著.计算和分析的结果可为战斗部的作战使用和效能评估提供参考依据.     

基于模糊控制的三通阀控缸系统仿真

针对非线性时变系统的控制要求,对零开口三通伺服阀控制差动缸系统进行仿真研究。根据三通阀控缸系统的物理模型和框图建立系统数学模型和动态方程,采用适合非线性时变系统控制要求的模糊控制策略,在二维模糊控制器的基础上建立了非线性系统仿真模型,并进行Simulink仿真。仿真结果表明:该模糊控制策略是合适的,能满足系统的控制性能。     

基于FLUENT的机动管线泵机组发动机气缸数值模拟

建立了发动机气缸与活塞的三维简化模型并对其进行了动网格划分,应用FLUENT对发动机气缸内的气体压缩及膨胀过程进行了仿真模拟,对气缸温度及压力进行了数值分析,得出了发动机气缸温度变化曲线图及温度、压力变化云图,分析比较了仿真模拟数据与数值计算数据,对模型的准确性进行了验证。     

基于高斯伪谱法的二级助推战术火箭多阶段轨迹优化

针对二级助推战术火箭在多种约束下的高精度轨迹优化问题,提出了一种基于高斯伪谱法（GPM）的多阶段轨迹优化方法。针对二级发动机的工作特点,将全弹道划分为发射段、爬升段、续航段和制导攻击段4个阶段。为了提高禁飞区或敌方火力覆盖区附近的优化轨迹精确度,引入准接触点概念,将全弹道进一步进行阶段细分,并以连接点确保相邻阶段的顺利连接。利用GPM将轨迹规划问题转化为非线性规划问题进行求解。为了进一步提高计算效率、降低初值设置的难度,设计了基于初值生成器的迭代策略,实现了二级助推战术火箭多阶段轨迹优化。充分考虑飞行器各阶段飞行特点和约束,通过数值算例表明了该方法的优点。仿真结果表明,所提优化方法求解效率高,能够得到可行的最佳轨迹。     

硅垫层材料的释气研究

利用TG—IR及GC—MS与固相微萃取相结合的方法对三种不同结构的垫层材料的释气进行了研究。结果表明：在所有样品的气相富集物中均有H2O、CO2等无机组分及部分有机组分；在100℃富集的气相组分同200℃的实验结果类似，但200℃个别样品的有机组分增多。