多阶并联式磁流变缓冲器可控性分析

为了实现磁流变缓冲器多维灵活可调的阻尼输出,设计多阶并联式线圈结构的磁流变缓冲器,并以火炮后坐缓冲为研究背景,讨论该新型缓冲器动态特性.利用各线圈可独立加载控制特点,对不同工作线圈、电流组合加载及各线圈延时加载进行冲击试验,分别分析磁流变效应在几何维度、时间维度上的变化对缓冲性能的影响.对比分析并联式磁流变缓冲器的优势.结合后坐缓冲模型及冲击试验结果,分析缓冲器在火炮后坐缓冲的可控性.研究表明:多阶并联式磁流变缓冲器可以通过改变几何维度及时间维度上电流加载实现多变的阻尼特性输出,然而由于缓冲器结构未能优化设计,导致缓冲器的可调系数不高,当最大后坐速度小于2.16m/s时可以实现部分后坐输出理想阻尼力.     

膨胀波火炮喷口打开时间影响因素研究

膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间是膨胀波火炮减小后坐和降低身管热量的关键,本文对惯性炮闩式膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间的影响因素进行研究,利用建立的膨胀波火炮内弹道模型,分析计算膨胀波火炮惯性炮闩的质量、惯性炮闩的启动压力和惯性炮闩的最大行程长对膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间的影响.计算结果表明:惯性炮闩的质量对膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间影响很大;惯性炮闩的最大行程长与膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间成正比;惯性炮闩的启动压力对膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间的影响极小.该结果可以为膨胀波火炮后喷装置喷口打开时间的控制提供一定的理论依据.     

火炮后坐对膛口流场的影响

针对国内外有关膛口流场的研究现状,基于计算流体力学理论,研究了火炮后坐运动对膛口流场的影响.采用轴对称Euler方程组和有限体积法(FVM),建立了某火炮有、无后坐运动两种情况下的膛口流场数值计算模型;利用计算流体力学软件和动网格技术,分别对其进行了非稳态数值模拟;通过对火炮在有、无后坐时膛口流场的数值模拟结果进行对比,分析了火炮后坐对膛口流场的影响.研究表明:火炮后坐运动时膛口前方的压力降低,膛口后方的压力增大;火炮后坐对炮膛合力产生的影响较小.     

弹性胶泥反后坐装置力学特性分析

弹性胶泥在体积压缩时储存能量,在流动时消耗能量,具有优良的缓冲减震性能,可用于多种缓冲装置.根据弹性胶泥的压缩特性及流动特性,建立了一种应用弹性胶泥的缓冲装置力学模型,并以某火炮为例,设计了一种以弹性胶泥为缓冲介质的反后坐装置.通过动力学建模及分析,研究了该种反后坐装置的性能及结构参数对缓冲特性的影响.结果表明,该种反...     

冲击载荷下磁性层合梁的缓冲及衰减特性

利用在冲击载荷下磁性层合结构的层间发生滑移,进而引起刚度降低和摩擦耗能的特点,提出磁性层合缓冲及衰减的概念,研究在冲击载荷下磁性层合梁的缓冲和衰减性能。采用FEM方法分析了冲击载荷下磁性层合梁的冲击响应。通过与同样厚度的单层梁进行比较发现,在一定幅值范围的冲击载荷下,磁性层合粱不仅能使冲击响应最大峰值明显降低,而且能使冲击后的自由振动迅速衰减。     

泡沫铝叠片的压缩性能与高 gn 值冲击吸能研究

对不同密度、孔隙率、孔径的泡沫铝叠片进行了静态压缩试验, 通过试验现象和结果研究了泡沫铝叠片的缓冲吸能本领. 对采用泡沫铝叠片保护侵彻过程中弹载存储测试电路模块进行了初步的理论分析. 实验和理论研究表明 泡沫铝叠片在准静态下具有良好的缓冲性能, 利用它对测试电路模块进行保护是可行的.     

小口径火炮后坐位移测试方法研究

火炮后坐位移是火炮设计的重要参数,为了利用实验方法获取该参数,针对小口径火炮自动机后坐位移的特点,介绍了3种靶场环境下火炮后坐位移测试方法,包括激光CCD测试法、激光测振仪法、高速摄像法.首先分析了3种方法的测试原理和具体实施步骤,指出了每种测试方法的优缺点,然后通过小口径高炮平角实弹射击后坐位移测试,得到了3种方法的测试结果.试验结果表明,激光CCD测试法最为可靠,可适用于火炮连发射击试验.     

火炮动力学物理模型分析

本文运用相似与模化理论，建立了模型和原型炮内弹道、反后坐装置的相似准则，以火炮多体动力学模型为基础，确定了动力相似模型炮的物理模型，导出了火炮相似系统动力学参数的相互关系，通过数值计算、实弹试验验证了物理模型的正确性。     

炮口动能与炮口动量适用条件问题研究

对炮口动能能否作为火炮后坐运动的表征量和火炮受力评价的本质因素进行了研究。通过理论计算和试验结果分析,证明了在现代火炮配备多弹种的条件下,炮口动量是火炮受力及后坐运动的本质因素,而炮口动能不能作为火炮受力及后坐运动的本质因素来使用的结论。     

错位装配串联蜂窝结构缓冲吸能特性

为优化串联蜂窝的缓冲吸能效果与增强蜂窝结构的可设计性,通过平压实验与全尺寸有限元模拟研究装配错位对于串联蜂窝结构力学性能的影响. 采用准静态面外压缩实验,对单层蜂窝、双层对位装配蜂窝、双层错位装配蜂窝3种形式的Nomex蜂窝夹层结构进行测试,通过结构变形过程和响应曲线分析变形机理. 实验结果表明,双层串联蜂窝相比单层蜂窝结构可以有效改善蜂窝结构的承载能力和吸能效果. 错位装配使两层蜂窝同时开始变形,相比对位装配能进一步提升平台应力,消除第2个峰值应力,承载能力和吸能效果均有较大提升. 有限元模型通过建立蜂窝细节模拟错位装配效果,模拟与实验结果具有良好的一致性,同时验证了不同材料隔层对串联蜂窝力学性能的影响.     

气动灭火炮弹体橡胶圈仿生凹坑表面减阻特性

针对气动灭火炮炮弹发射过程中弹体橡胶密封圈与炮管之间摩擦阻力大的问题,将仿生凹坑表面减阻技术应用于弹体橡胶密封圈上。建立气动灭火炮橡胶密封圈仿生凹坑减阻运动模型,采用数值模拟方法,研究弹体橡胶密封圈仿生凹坑特征直径及弹体速度对橡胶密封圈与炮管之间摩擦阻力的影响。结果表明:在相同的弹体速度下,当灭火炮弹体橡胶密封圈仿生凹坑特征直径为2mm时,减阻效果最佳,凹坑特征直径为4mm时,减阻效果最差;最大减阻率为17.191%,最小减阻率为3.158%。仿生凹坑中存储的润滑油在弹体运动时,润滑油产生拖拽泼洒而溢流到炮管内壁,对炮管内壁和橡胶密封圈起到润滑作用,达到减小摩擦阻力以及提高炮弹发射速度的目的。     

缓冲药剂对高铁酸盐的稳定性研究

目的为延长高铁酸盐的保存时间,筛选出对高铁酸盐起到最佳稳定作用的添加剂,并确定碱液的最佳浓度和与高铁酸盐的体积比以及缓冲药剂组分的最佳物质的量比和添加量．方法将高铁酸盐溶液与不同浓度NaOH溶液、缓冲药剂混合,低温避光保存,定时测其吸光度,比较分解速率．结果NaOH溶液与Na2FeO4混合,浓度越高,体积比越大,Na2FeO4分解率越低．添加碳酸盐缓冲药剂时,n（NaHCO3）：n（NaOH）为2：1,且以高铁酸盐浓度的100倍浓度添加效果最好,磷酸盐缓冲药剂稳定效果次之,除50倍浓度的硼酸盐缓冲药剂外,其他浓度的硼酸盐药剂都会加速高铁酸盐的分解．结论高浓度碱液可抑制高铁酸盐的分解,碳酸盐缓冲药剂对高铁酸盐能起到一定的稳定作用,为高铁酸盐的长时间稳定保存提供了有效的试验依据．     

摩擦力对织物防弹性能影响的有限元分析

纱线之间的摩擦力对织物的防弹性能有很大影响,但是始终缺少对失效机制了解．例如,多大的摩擦力有利于织物吸收能量,纱线间的摩擦力对应力分布的影响等．本文采用有限元分析的方法对摩擦力影响的机理进行了系统的研究,采用ABAQUS建立织物的有限元分析模型．研究表明,织物的防弹性能随纱线之间摩擦力的增大而增加．应力在纱线上的分布随摩擦力的变化而改变．增大摩擦力能减少接触区边缘的应力．因此,摩擦力较大的织物需要更多的时间才能被穿透,这将有助于吸收更多的能量．研究还表明摩擦力的增加会导致纵向波速下降,能量吸收会因此而减少．但是,增加摩擦力会产生较大的横向波,能量吸收会因此而增加．     

多约束条件下的对接机构缓冲参数设计

针对对接机构的缓冲参数设计问题分析了对接机构缓冲过程的限制因素,以“锥－杆”式对接机构为例,建立了对接过程缓冲模型,并依据该模型进行缓冲参数性能分析,提出了缓冲参数设计方法。     

基于虚拟模型和加速度规划的腿部缓冲策略

提出一种基于虚拟模型控制和加速度规划的腿部缓冲方法。通过建立机器人腿部的虚拟模型,设定落地过程中躯干加速度从而可减小地面对机器人的冲击力,保护机器人的机械结构。该方法将机器人的落地过程分为下落、缓冲、恢复3个阶段。在下落阶段,通过在足端与期望位置之间添加虚拟“弹簧—阻尼”系统来控制足端位置。在缓冲阶段和恢复阶段,通过规划躯干质心加速度,从而减小落地过程中躯干受到的冲击。该方法可避免在激烈的足地交互过程中调节系统的刚度和阻尼,控制过程更简单精确。基于Webots的仿真试验表明,该方法在机器人落地过程中的保护是有效的。     

Dynamic buffering performance of the honeycomb paperboard filled with polyurethane

A new kind of composite buffering material was made by filling the voids of honeycomb paperboard with polyurethane. Drop tests were performed to evaluate the dynamic energy absorption capacity of the material. Based on the tests results, we analyzed the mechanical behaviors of the material under different conditions and obtained the inherent influencing laws of some factors on the material＇s dynamic buffering performance. It was shown that the dynamic buffering performance varied directly with impact velocity, and inversely with the void diameter, thickness and buffeting area of the composite material.     

缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响

针对某综合传动装置液压缓冲阀和换档离合器 ,建立了换档离合器结合过程中动态数学模型 ,分析了缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响 .研究结果可以用于综合传动装置换档离合器与液压系统的性能匹配和性能预测     

高压水炮系统水箱与连接件静态特性分析

消防直升机因其高机动性、大载质量和长航时等优点而被广泛应用于扑灭森林、超高层建筑和危化品场所等火灾。为防止结构问题引发安全事故,需要对其外挂水炮系统结构进行静力学分析,确保设计的外挂水箱结构强度和刚度符合适航标准。首先,使用SolidWorks软件建立了消防直升机外挂水箱和连接件的三维模型,并进行了适当的简化。然后,通过有限元分析软件对水箱及各连接件进行了静力学分析。仿真结果表明,所设计的高压水炮系统的水箱及连接件结构具有良好的静态特性,能够满足适航要求,并能保证系统的正常运行和性能表现。     

落地缓冲过程中下肢的神经控制特性

针对运动过程中,缓冲的效果取决于下肢的工作特性问题,分析了下肢在落地缓冲过程中的力学性能的神经控制特性、下肢结构的动力传递特性、肌肉工作特性、缓冲频率响应特性,分析了下肢力学结构描述参数（响应时间、相移、关节曲屈角度）神经刺激大小关系.通过对测试对象落地缓冲过程中下肢力学性能的神经控制特性进行实验,采用手工起点和计算机插值结合的方法对测试数据进行分析.实验结果表明,测试对象在落地缓冲过程中下肢随着刺激强度增加,缓冲冲量动量比函数趋于常数,后冲冲量动量比函数开始减小。缓冲的谐振峰一般出现于100 Hz以上.     

月球着陆器新结构的ADAMS仿真研究

为了解决月球着陆器等航天飞行器类产品研制和试验费用十分昂贵的问题,提出并试验了月球着陆器机械结构仿真研究方法.采用ADAMS动力学仿真软件,对月球着陆器3种典型结构进行了动力学建模、优化及在月球重力场下着陆缓冲等仿真研究.以冲击隔离系数的大小为具体评价指标,对月球着陆器3种典型结构缓冲性能进行了评价.结果表明斜腿式两级缓冲月球着陆器新结构缓冲效果最好.