火炮振动与控制的发展现状及应用前景

火炮是一个多场耦合复杂系统,其发射过程具有高瞬态和强冲击特征,火炮振动是影响射击精度的重要因素之一,是火炮领域的重要研究内容。近年来提出了火炮多体系统动力学、非线性动态有限元、多目标多学科优化及不确定性等火炮现代设计理论与方法,对炮身、架体、底盘等重要部件及各部件间连接关系组成的火炮系统进行建模、仿真及优化,从而达到减小炮口振动、提高射击稳定性和射击安全性的目的。笔者从火炮振动与系统优化、弹炮耦合、火炮不确定性分析与优化等方面对近年来取得的成果进行了总结和分类讨论,并提出了火炮振动领域存在的问题及火炮振动与控制的应用前景。     

基于虚拟样机技术的火炮故障仿真及应用研究

通过分析火炮后坐过程,提出了表征火炮工作性能的三个指标。将虚拟样机技术引入武器装备故障仿真研究领域。结合Fortran语言编程,基于ADAMS建立了火炮虚拟样机。在建立典型故障模型的基础上,利用虚拟样机对各故障模式下的火炮性能进行了仿真。通过引入半相对灵敏度分析方法,得出节制环磨损是影响火炮性能重要因素的结论。最后,根据火炮极限射击条件,仿真获得了火炮安全工作时节制环磨损阈值,为火炮预防性维修提供了科学参考依据。     

火炮悬挂系统测试与应力分析研究

文中对火炮悬挂系统进行了测试及应力计算分析.悬挂系统内部零件的应力难以直接测试.文中利用线位移传感器、角位移传感器测试火炮悬挂系统中缓冲弹簧和扭转杆的位移,测试数据经过处理后,用于应力计算,得出火炮悬挂部分各主要零件的应力.利用加速度传感器测试火炮关键部位的振动加速度,测试数据经过处理后,用于分析火炮行军强度,校正动力学参数.依据这些参数并参考火炮验收技术条件中规定的振动冲击界限,最终确定火炮在各种强化路面上牵引试验速度.     

基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设，实际上是一种静态的分析方法，尽管在工程实践中引入了多种经验符合系数，但是火炮分析结果和试验的一致程度不能令人满意。这是因为火炮的射击过程是一个动力学过程，需要采用动力学分析方法。虚拟样机技术的出现为火炮射击稳定性研究提供了新的方法，文中在建立火炮动力学模型的基础上，通过选取火炮结构参数对火炮射击稳定性进行研究，利用虚拟样机分析高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入改进的相对灵敏度分析公式，解决具有不同量纲的影响因素的比较问题，进而确定影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在的局限性，以火炮射击稳定性为目标，采用优化子空间的逐层优化方法对火炮射击稳定性进行研究，找到一组使火炮稳定性最优的结构参数，证明虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和优越性。最后，展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

火炮自动机故障诊断研究综述

叙述了火炮自动机故障诊断的意义,对火炮自动机常见的故障进行了分析,并介绍了国内外一些常见的火炮自动机状态监测与故障诊断的方法及其原理和特点,最后提出了火炮自动机的故障诊断的难点和发展方向。     

典型火炮静刚度分析与改进设计

炮架是火炮的支撑部件,其静刚度对火炮的射击精度有重要影响。基于典型火炮结构的相似性,首先建立适用于典型火炮炮架的简化力学模型,提出检验典型炮架静刚度的评估方法。根据火炮力学模型建立典型火炮初始设计的有限元模型,进行多工况下的静力计算,获得了炮架的刚度性能、位移云图及应力云图,讨论了火炮炮架在不同工况下的变形特征和薄弱环节;其次,根据炮架的变形特征和薄弱环节,采用“改进-评估-再改进”的不断改进优化的策略,最终给出一个较为满意的设计方案。与原设计方案相比,新方案在重量略有增加的条件下,刚度有较大幅度提高,对火炮性能提升有很明显的作用。该研究对火炮炮架的静刚度分析与设计具有一定的参考意义。     

火炮液压系统研究及仿真分析

在介绍液压技术在火炮上应用的基础上,探讨了火炮液压系统的组成和种类,然后对火炮液压系统Runge-Kutta仿真算法和SIMULINK仿真软件进行了研究,最后对某火炮液压系统进行了仿真实例分析。仿真结果表明,采用新Runge-Kutta算法构建新的ODE算法函数应用于SIMULINK仿真软件,对火炮液压系统进行仿真是有效可行的。     

小口径火炮数控拉线机床设计与研究

膛线是火炮身管的命脉线,膛线的加工质量决定了火炮的有效射程、命中率和寿命.针对国内外火炮膛线加工技术差距,结合小口径火炮膛线加工工艺,设计了小口径火炮数控拉线机床,并对机床关键结构与控制系统进行了描述.     

火炮炮膛擦拭工艺综述

<正>火炮射击后,身管内膛粘附一定数量的发射药燃烧产物及弹带材料,如不及时去除,将在一定程度上影响火炮的战术技术性能,缩短装备使用寿命。因此,火炮射击后身管的擦拭保养,是火炮日常维护工作中的一     

火炮驻退杆变深度沟槽测量专机设计与应用

针对火炮驻退杆变深度沟槽加工后人工手动检测精度低,效率低,影响火炮生产线生产效率的问题,结合某火炮驻退杆生产线设备火炮驻退杆拉槽机,设计了用于驻退杆变深度沟槽测量专机,实现自动化测量.     

一种自动供弹机的运动设计与仿真研究

根据某自行火炮武器系统可用空间的结构组成及尺寸大小,提出了一种新型自动供弹机的设计方案,并利用Pro/E软件建立了所设计的自动供弹机的三维模型,将模型简化后导入RecurDyn软件中进行动力学仿真分析。通过分析发现,与现役供弹机相比,该自动供弹机在供弹过程中能够大幅缩短供弹时间和距离,提高供弹效率,符合工作实际及预期要求,可以为供弹机的优化设计和深入研究提供一定的参考。     

铸造表面复合材料的研究现状

对铸造法制备表面复合材料的国内外研究进展进行了综述,分析了不同铸造工艺制备表面复合材料的特点以及影响表面复合材料制备的因素,铸造表面复合材料具有性能好、成本较低和一次成型等优点,可望代替常用的堆焊技术达到提高工件表面使用寿命的目的.     

频率选择表面天线副反射面研制

频率选择面（FSS）是近年来发展较快的新型结构功能件,芳纶纤维复合材料是一种比重小、强度、刚度高、介电常数小的高性能材料。文中详细论述了采用芳纶纤维复合材料研制频率选择表面天线副反射面的全过程,产品电性能良好,可实现双频段使用,具有较大经济效益。     

基于ADAMS的火炮性能评估方案及仿真研究

讨论了利用虚拟样机技术仿真的意义和重要性，概括了ADAMS建立虚拟样机的主要特点。结合Fortran语言编程，利用ADAMS建立了火炮虚拟样机。根据火炮工作的特点，概括了火炮正常工作的3个基本准则。在此基础上，制定了基于虚拟样机的火包工作性能评估方案，通过定义火炮性能评估函数，提出用对各子性能和加权求和的方法表征火炮综合性能。最后，对虚拟样机技术在武器研究领域的应用前景进行了展望。     

Simulating sympathetic detonation using the hydrodynamic models and constitutive equations

A Sympathetic detonation (SD) is a detonation of an explosive charge by a nearby explosion. Most of times it is unintended while the impact of blast fragments or strong shock waves from the initiating donor explosive is the cause of SD. We investigate the SD of a cylindrical explosive charge (64 % RDX, 20 % Al, 16 % HTPB) contained in a steel casing. The constitutive relations for high explosive are obtained from a thermo-chemical code that provides the size effect data without the rate stick data typically used for building the rate law and equation of state. A full size SD test of eight pallet-packaged artillery shells is performed that provides the pressure data while the hydrodynamic model with proper constitutive relations for reactive materials and the fragmentation model for steel casing is conducted to replicate the experimental findings. The work presents a novel effort to accurately model and reproduce the sympathetic detonation event with a reduced experimental effort.     

炮兵作战指挥自动化系统效能评估方法

随着炮兵武器系统信息化程度的不断提高和作战样式的发展,如何根据这些变化进行科学、准确的效能评估对其作战运用等具有重要的现实意义.针对炮兵作战指挥系统在职能上的构成特点和要求,利用概率论的算法,.建立了炮兵作战指挥系统效能评估模型,给出了四个评估指标的算法,得到了每个评估指标和整个系统在一定条件下的概率曲线图.从而验证了此方法的有效性和实用性.     

火炮总体结构参数化设计研究

从火炮总体结构模型出发，以装配约束集和装配方程组为基础，建立了火包总体结构设计框架和参数化的火炮总体结构模型，成功完整地实现了火炮总体结构的参数化设计，为火炮总体结构的变型设计、系列化设计和优化设计提供了快捷可行的方法。     

Artillery structural dynamic responses uncertain optimization based on robust Nash game method

Journal of Mechanical Science and Technology - To coordinate the contradiction between artillery launching performance indexes under parameter uncertainty, this paper proposes an artillery...     

基于TOPSIS法的火炮质量评价

介绍了TOPSIS价值函数模型的建立方法和计算步骤,针对火炮系统特点,提取了6个反映火炮质量的因素,建立了火炮质量评价指标体系。基于TOPSIS法建立了火炮系统质量综合评价模型,通过实例分析,结果证明,该方法的应用,不仅克服了主观因素对于评价的影响,而且客观全面地反映了装备的质量状况。