基于遗传算法的导弹发射系统设计参数优化

为了寻找导弹发射系统最佳的设计参数,提高发射精度,提出了一种基于虚拟样机技术和遗传算法联合仿真的多参数优化方法。首先建立了发射系统的动力学模型,根据工程实际设计了优化参数,然后利用ADAMS与MATLAB建立了导弹发射系统的联合仿真模型,最后运用遗传算法编制了优化程序并进行优化计算。优化结果表明,导弹滑离时的初始扰动得到降低,提高了发射精度,证明该联合仿真的优化分析方法是可行的。     

导弹井下冷弹射动力学仿真研究

为研究导弹地下井冷发射过程中初始扰动的影响因素,以俄罗斯SS-18导弹发射平台为研究对象,基于动力学和有限元分析软件ABAQUS,建立井下导弹冷发射系统动力学仿真模型,研究弹射过程中筒弹间的动态耦合作用,并分析井内支撑减震装置、发射筒刚度、适配器刚度以及筒-适配器摩擦等因素对导弹发射初始扰动的影响。研究结果表明,减小筒弹摩擦、提升井内支撑减震机构刚度、提高发射筒自身的纵向刚度、增加适配器缓冲均可以减小导弹的发射初始扰动。井下冷发射平台的设计优化,为改善导弹的出井姿态提供了理论依据。     

导弹发射车悬架的多目标集成优化

为了改善导弹发射车仿真模型的主动悬架控制系统,以更好地满足车体重要部位的仿真减振要求．采用遗传算法（GA）对发射车悬架的结构参数和控制参数进行了多目标集成优化,从而得到了主动控制悬架新的最优参数。仿真计算结果表明。传统的将结构参数和控制参数的设计分开进行的方法,容易造成系统失去全局最优的性能,而采用多目标集成优化,则可以避免这一情况,从而使得导弹发射车悬架的减振性能得到了进一步的提高。     

机载武器发射系统刚柔耦合动力学仿真

为了研究某空空导弹内埋弹射发射系统结构参数对其发射分离参数的影响,针对多刚体模型不能准确仿真发射过程中发射俯仰角速度存在强烈柔性波动效应的问题,基于刚柔耦合多体动力学理论,建立了某空空导弹发射系统刚柔耦合动力学仿真模型;采用该模型对发射系统的导弹发射分离参数进行仿真,详细讨论了导弹重心、弹射发射行程、结构刚度等设计参数对导弹发射分离角速度的影响;发现导弹重心位于垂直作动筒作用点后,4根同步杆和4个转动臂需保证较好的刚度,且发射行程不超过350 mm时,导弹弹射分离角速度不会产生抬头效应,发射安全性较好。     

导弹发射系统发射内弹道热-流耦合仿真研究

为了研究导弹发射系统发射内弹道特性,采用Fluent软件建立了内置式发射动力系统发射过程仿真模型,使用动网格技术模拟了导弹在发射筒内的运动过程,通过发射系统流场及固体壁面间的热-流耦合计算,得到了导弹发射出筒过程中的能量利用系数.仿真所得的内弹道结果能较好地与试验结果吻合,发射动力系统耗散的热量约为发射筒耗散热量的1/...     

舰载导弹垂直发射系统动力学特性统计研究

基于多体动力学理论,结合ADAMS仿真软件建立了包含动基座与结构间隙等因素的舰载导弹垂直发射系统动力学仿真模型,并根据工程设计需求将这一模型推广建立随机发射系统参数化仿真模型,模拟统计出导弹出箱姿态的散布规律。统计结果表明,舰载导弹发射姿态受定向器出箱接触碰撞影响扰动明显,不利于导弹的发射起控。     

舰载导弹垂直弹射出筒姿态影响因素分析

针对舰载导弹发射问题,进行导弹出筒姿态影响因素研究。基于能量谱原理对舰艇随机摇荡运动进行了数值模拟;利用多体动力学原理建立发射系统模型,分析了舰艇的横摇、纵摇、垂荡、航速和导轨间隙对导弹出筒姿态的影响;建立了参数化模型对间隙进行了优化。分析结果表明,横摇、纵摇及间隙对导弹出筒姿态存在一定影响,垂荡和航速几乎不产生影响。得出系统总体设计方案基本可行,研究为发射系统初步设计评估和再设计提供参考。     

潜载导弹垂直发射横向振动特性仿真分析

潜射导弹在出筒上升过程中是个复杂的动力学过程,直接决定了导弹出筒后的弹道变化特征。在分析了导弹的流体动力特性、弹性密封环的变形应力特征及其与弹体耦合作用的情况下,建立了潜射导弹垂直发射横向动力学模型。重点对出筒过程弹体横向振动及其特性进行了仿真研究,提出了抑制弹体横向振动的解决方法。结果表明,密封环抗压刚度和尺寸对导弹横向振动特性均有较大影响。研究结果可以为导弹垂直发射弹道控制、发射安全性评估、导弹与发射系统设计提供理论基础与研究手段。     

某简易发射系统设计与发射动力学分析

为提高导弹发射安全性及降低成本,设计一种简易的地面发射系统,用于该导弹研制过程中的发射试验.采用模块化、通用化设计思路,分别对地面发射台架和发射装置进行介绍,基于多体运动学理论方法,建立地面发射系统动力学仿真分析模型,实现导弹倾斜发射,并对发射系统进行发射动力仿真分析.仿真结果表明:该发射系统方案可行,能够满足某型导弹的发射需求.     

风载荷对舰载导弹出筒影响的仿真

针对舰载导弹垂直冷发射装置位于甲板之下容易忽略所受风载荷作用的问题,对风载荷对舰载导弹出筒 影响进行仿真研究。分析高海情条件下导弹出筒后所受风载荷作用特点,建立风载荷模型,根据导弹的出筒状态将 风载荷等效为变力矩和恒力的作用,用3 维建模软件Solidworks 构建发射模型,并导入到ADAMS 软件中进行模型 参数和约束条件的设定,聚焦导弹出筒的水平、弹射高度偏差以及姿态角3 个影响指标,对无风和有风情况下导弹 发射出筒进行仿真。仿真结果表明：风载荷对导弹出筒轨迹水平方向产生的位移影响较明显,对导弹姿态角和弹射 高度的影响较小。该研究对实际工作具有较好的指导作用。     

导弹热发射方式增推效能研究

为研究导弹热发射增推效能,设计了3种不同方式的排导空间。建立导弹热发射过程的控制方程和导弹全区域结构化网格模型,使用计算流体力学方法进行仿真,分别采用2阶迎风格式和全隐式方法进行空间离散和时间离散;计算了3种不同排导空间条件下导弹的出筒过程、出筒速度,分析导弹发射时筒内气动特征和导弹在发射筒内运动时增推力随导弹位移的变化过程。数值计算结果与原理验证试验结果符合较好。对不同条件下导弹出筒速度的仿真计算结果表明,采用筒式热发射,可以通过改变排导空间的方法实现燃气能量的再利用,将筒内燃气的气动力转换为推动导弹运动的推力,形成额外的增推力,提升导弹筒内运动速度,降低导弹出筒消耗的能量。     

考虑适配器弹性的潜射导弹出筒载荷特性研究

同心筒水下垂直发射导弹时潜艇是具备一定艇速的,相当于给弹体增加了侧向横流,其影响在弹体出筒阶段尤为显著,带来发射安全性和弹体结构载荷相关的诸多问题。为获得在时间和空间维度上置信度更高的导弹出筒载荷特性,并采用较少的假设,首次提出并建立了考虑适配器弹性约束和弹体三自由度的耦合求解流场和弹体运动的非定常数值模型。阐述了筒口气泡弹性对弹体载荷特性的影响,同时获得了出筒过程中的弹体运动、受载及适配器变形情况。仿真结果表明：由艇速产生的横流造成的振荡特性对导弹发射产生不利影响。结果可为同心筒水下垂直发射安全性评估和弹性结构设计提供研究方法。     

基于多体动力学的发射装置托架拓扑优化设计

为了更好地实现某型导弹发射装置托架轻量化,结合多体动力学并基于SIMP法的拓扑优化理论,运用OptiStruct平台对托架进行拓扑优化设计。根据导弹发射精度要求,建立了优化约束条件,得到了典型射击工况下托架的最佳材料分布和传力路径。考虑工程应用实际情况,得到了托架优化模型。参考比刚度结构效能,建立了结构刚度评价标准,对优化前后托架模态、发射动态响应以及导弹初始扰动等进行了对比分析。结果表明:与初始模型相比,优化后的托架比刚度效能增加了27.8%,质量减小了28.6%; 该方法提高了托架一阶模态频率,降低了托架与发射筒的共振效应对导弹初始精度的影响。     

多联装发射车射击顺序和射击间隔的研究

应用ADANS动力学仿真软件,建立了多联装发射车不同射击顺序和不同射击时间间隔的仿真用户菜单和对话框,分析了不同射击顺序和不同射击间隔下,火箭弹和发射管的起始扰动,为优化射击顺序和射击时间间隔,提高射击密集度,提供技术支撑.     

利用大地主题解算准确计算导弹发射方位角的方法研究

提出了利用大地主题解算来准确计算导弹发射方位角的方法,并通过数据仿真进行了验证,结果表明该方法可有效提高导弹发射方位角的精度.     

AMESim与FLUENT联合仿真技术实现方法及工程应用

介绍AMESim与FLUENT平台的应用领域和优缺点,分析数值仿真的发展趋势和联合仿真对工程研究的意义,给出AMESim与FLUENT联合仿真运行模式、模型建立、二次开发、调试启动的方法和技术细节,并结合液体运载火箭研究具体工程问题进行实际应用,对比实验数据与仿真结果,验证联合仿真的有效性,为多学科优化设计提供可选方案.     

导弹发射瞬时运动安全性分析导弹发射瞬时运动安全性分析

针对导轨式发射导弹过程中,由于推力偏心作用使导弹出箱过程出现低头效应,影响导弹发射安全性的问题。选择某一典型算例,通过受力分析及仿真计算模拟导弹出箱姿态,得到导弹发射过程中的低头角度、下沉量等关键数据,同时,考虑了导弹质心位置前移以及受到风载荷作用下对导弹的低头角的影响作用。为弹箱协调设计以及滑块与滑轨间隙设计提供了依据。     

基于神经网络算法的发射场坪承载能力预测方法

为进一步提高发射场坪的快速选定能力,提出基于线性多元回归算法、反向传播（BP）神经网络算法和径向基函数（RBF）神经网络算法的发射场坪承载特性近似模型,对其承载能力进行快速预测。采用了引入参数敏感度的优化拉丁超立方采样方法,构建样本空间并分别建立起竖载荷和发射载荷下的算法预测近似模型;利用上述预测算法,通过某结构参数未知的场坪在起竖载荷下的动力学响应,预测其在发射载荷下的可能最大弯沉值,判断土基弹性模量未知的发射场坪承载能力。结果表明：RBF神经网络算法对起竖载荷和发射载荷下的场坪最大弯沉量均具有最优的预测性能,与有限元计算结果相对比,回归系数分别为0.941和0.983,模型精度较高,具有可信性;预测结果与仿真结果的平均误差为10.46%;对于承载强度较大的场坪,残差范围在±2 mm以内,对发射过程中的场坪选定决策具有参考价值。