基于动态稳定原理的机枪结构优化

提高机枪的射击精度是机枪结构优化的最终目标。分析了影响机枪散布精度的主要因素,基于动态稳定性的观点,建立了机枪结构优化模型,并对散布精度对设计变量的灵敏度进行了分析。—通过对某型机枪优化设计,结果表明：该方法正确可行,对于自动武器的结构修改有一定的指导意义。     

基于虚拟样机的机枪自动机结构参数优化

以优化机枪射击频率进而优化机枪频率匹配关系为目标,建立某型机枪枪身系统的虚拟样机模型.选择导气孔直径、活塞的有效横截面积、枪机框质量、枪机质量和枪机框缓冲簧刚度为优化变量.利用该机枪动态响应曲线测试结果及基于散布精度的射频优化理论确定该机枪良好频率匹配关系时的射击频率,最后采用序列二次规划算法对自动机结构参数进行优化.     

大口径机枪枪管寿命趋势分析

为研究某单管高射机枪枪管寿命趋势,进行了枪管综合寿命试验和数据采集,获得了一套完整的性能衰减数据.对采集的数据进行整理,结合历年来生产验收的试验数据,分析了初速下降率、散布精度、枪管烧蚀和膛口尺寸随射弹数的变化规律及产生的原因,获得了关于该大口径机枪枪管寿命变化趋势及其影响枪管寿命因素的新认识,为该大口径机枪的验收、使用与维护规范的修改及改型设计提供了试验依据.     

某型大口径机枪地面适应性分析

为研究某型大口径机枪的地面适应性,在分析了该枪架刚度的基础上,以该机枪为研究对象,不考虑枪架的弹性变形,分析不同地面与驻锄间的相互作用,建立了机枪在不同地面射击时的稳定性理论模型。通过计算,结果表明该机枪有很好的地面适应性。对不同的驻锄结构进行分析,提出了勤务使用方面的指导意见,发现了机枪采用不同驻锄结构射击时稳定性不同的本质,并依此提出了驻锄结构优化方案。通过理论建模与对比分析,在一定程度上说明了优化方案的可行性。     

驻锄缓冲式枪架设计

枪架是保证武器具有良好射击稳定性的基础。本文对机枪稳定性进行了系统分析,设计了一种缓冲式驻锄。通过仿真计算,结果表明：该驻锄可以有效地降低射击时枪口点在y,z方向上的振动,有利于提高机枪射击精度。对于解决降低现代机枪质量与提高射击精度之间的矛盾具有一定的参考价值。     

参数优化在机枪枪架设计中的应用

以某新型机枪枪架弹性变形较大、射击精度较低为背景，以枪架质量为控制目标函数，利用有限元优化分析软件对该枪枪架的结构参数进行了优化设计，使枪架的变形减小、稳定性提高。并对结构优化前后整枪的固有特性和响应特性进行了仿真计算与对比分析，说明结构修改后，武器的射击频率与固有频率的匹配更加合理，连发射击时的射向一致性有了大幅度提高，更好的实现了机枪射击时的动态稳定性。所得结论对于枪架结构参数改进、机枪射击精度的提高具有理论参考价值。     

改进遗传算法和有限元计算相结合的优化方法研究

为了提高优化效率,采用先验法、字节型动态编码方法以及自适应变异技术对遗传算法进行了改进,并将其与有限元分析计算相结合,提出了一种适用于复杂结构模型的优化分析方法。利用该优化方法对某型重机枪枪架结构参数进行了优化,仿真结果表明,本文提出的优化方法是可行的,优化效果良好。     

用作图法测定R50的理论分析

研究了步、机枪射击密集度试验中弹着点半经的顺序统计量，给出了作图法测定Ｒ_（５０）的理论分析，得到了作图法是测定Ｒ_（５０）的好方法的结论．     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

舰炮整体振动分析及结构参数优化研究

为了减小舰炮射击过程中整炮振动,基于简化的三自由度舰炮与平台系统振动模型,进行了舰炮系统整体振动分析及结构参数优化的相关研究。通过建立三自由度系统下的运动动力学微分方程,在一定条件下求得舰炮系统的无阻尼固有振动频率和有阻尼固有频率,分析了舰炮系统的射击静止性和稳定性条件,并计算得到不同时刻舰炮系统整体跳角的位移方程。结合某型舰炮实例,根据安装条件中的约束力与结构参数函数关系,采用函数寻优算法获得该型舰炮结构参数最优解,通过振动案例表明结构参数优化在舰炮减振中的重要作用。     

自行火炮总体结构参数的优化设计研究

针对提高自行火包的射击精度，本文提出了以减少炮口起始扰动为目标函数的自行火包总体结构参数的优化设计问题，建立了自行火炮发射动力学模型及参数优化模型。并采用伴随变量法和拓广的状态空间梯度投影法对优化问题进行了求解。计算结果令人满意。     

喷管气流反推技术在改善机枪射击精度中的应用

为了改善机枪系统射击精度,将喷管气流反推技术应用于某12.7 mm重机枪系统,在枪管不同位置设计喷管,并设计了3种喷管工作方案进行比较。根据相关实验数据,建立了准确的机枪系统刚柔耦合动力学模型并进行计算,获得了弹头出膛口瞬时膛口响应。根据外弹道理论,对射击距离100 m弹头散布进行计算,对比了不同喷管作用形式对机枪系统射击精度的改善情况。研究结果表明：喷管以力矩形式作用于枪管时,弹头出膛口瞬时高低方向位移、射角、速度扰动波动小,射向一致性高,对应的散布圆半径R₅₀改善72.3%左右,可有效改善机枪系统射击精度。     

自行高炮车炮系统射击密集度预测研究

本文提出了应用随机仿真技术,从车、炮、弹、药系统出发,根据高炮的内弹道、自动机、全炮振动、起始扰动和外弹道等理论,使用计算机仿真发射全过程,进而预测立靶散布的基本原理.根据这一基本原理研制出了某自行高炮车炮系统的射击密集度预测软件,最后给出计算机仿真结果并与靶场实弹射击数据对比.良好的一致性表明:这种研究方法原理正确、有实用价值.对于其它枪炮射击密集度研究,该方法具有参考意义.     

某通用机枪在不同土壤中的约束模态分析

为分析某通用机枪在不同土壤中射击时的动态特性并提高其射击精度,以某通用机枪为研究对象,在SolidWorks中建立3维模型,通过ABAQUS软件建立其在不同土壤中的耦合模型并对其进行计算模态分析;建立实验系统且对该机枪进行激励、参数测量与分析,得到其试验模态参数.理论与试验结果表明:该模型具有良好的精度,对了解机构的动态特性及机枪的枪架结构设计具有一定的指导意义.     

考虑自动机移动的两类机枪动力学模型研究

考虑自动机移动对系统动态特性的影响,是自动武器动力学仿真的难点。采用基于多柔体和非线性有限元方法,给出了两类机枪动力学模型,并对建模方法和模型精度进行分析,得出了对同一物理过程模拟的不同仿真精度的两类模型,非线性有限元更能反映实际发射过程。     

枪托结构对射击精度影响分析

为研究立姿无依托抵肩射击最优的枪托结构对射击精度的影响,提出一种射击精度的仿真与实验对比分析方案。在人枪系统动力学模型基础上,以枪托抵肩面倾斜角度、枪托刚度为设计优化变量,通过协同仿真获取膛口跳角、内弹道随机散布对比曲线;将立靶散布R₅₀的仿真计算结果与试验结果作对比,结果基本一致,误差小于15%。结果表明：采取6°软枪托时,射弹散布有明显的优化,该方案对优化人枪系统中枪械结构和人机工效设计具有指导作用。     

某新机枪射击精度理论分析

提出一个新的射手／机枪／土壤系统模型。详细分析了射手与机枪的相互作用过程,并探讨了某新机枪实射试验中出现的＂首发离群,连射精度差＂的原因。     

轻量化机枪的动态稳定性分析

轻量化机枪的动态稳定性分析,首先建立其理论分析模型.并针对某型机枪,采用空间梁单元模型,运用频率灵敏度分析方法.以单元宽、高度等状态变量为约束,枪架重量最小为目标函数.通过对其结构参数优化,使其射击频率与结构固有振动频率匹配更加合理,实现其射击的动态稳定性.     

某型机枪结构动力修改预分析

机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定,建立了基于LMS系统的模态试验系统,对某型机枪进行了模态试验,并与有限元模型计算结果进行了对比,两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果,计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度,对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明,结构修改后机枪的射向一致性更加合理。