导气与枪管浮动混合式自动机动力学特性研究

为了研究导气与枪管浮动混合式自动机在高初速榴弹发射器上应用的可行性及通过调节导气装置结构参数匹配枪管组件与枪机框组件后坐能量达到降低武器系统后坐力的目的,基于气体动力学理论和热力学理论,推导考虑热量散失及枪管浮动作用的内弹道和导气装置气流问题的基本方程组。利用该计算模型对高初速榴弹发射器发射动力学进行仿真,得出武器系统自动机运动特性曲线及后坐力随时间变化的曲线。将仿真结果与实验结果进行对比,验证模型的正确性。探讨导气装置导气孔直径、导气孔开孔位置、导气室初始容积结构参数对导气室气体压力变化的影响规律,并分析其对自动机速度曲线及后坐力的影响。在完成自动机自动循环的前提下,采用导气与枪管浮动混合式自动机可将武器的最大后坐力控制在1 100 N内,实现武器低后坐发射。     

双初速自动机结构参数匹配研究

针对兼容发射致命弹与非致命弹的要求,提出双初速自动机原理,进行了双初速自动机关键结构参数的匹配研究。采用多体动力学理论,基于ADAMS软件建立了双初速自动机22刚体34自由度仿真分析模型,采用不同前/后枪机质量、前/后复进簧刚度与预压力的匹配方案,分析了枪机的运动特性、抛壳动作的可靠性及枪机结合时的运动稳定性,给出了结构参数对自动机运动的影响规律,为双初速自动机的设计提供了有效的技术支撑。     

模块化双初速自动机动力学实验与数值研究

为降低大口径机枪和自动榴弹发射器研制与装备成本,提出了一种双口径双初速的新型模块化通用自动机技术方案,研制了实验发射系统样机。进行了12.7 mm/25 mm双口径双初速自动机匹配特性实验,证实了原理可行性及技术方案对2种口径、2种初速自动发射的适应性。建立了模块化通用自动机虚拟样机模型,通过仿真计算揭示了2种工作状态自动机运动学和动力学特性,获得了导气孔直径、导气孔位置、复进簧刚度、缓冲器刚度及预压力等参数变化对发射频率的影响规律。该研究为研制模块化班组支援武器族提供了新的技术途经和匹配技术参数。     

双初速自动机结构参数匹配研究

针对兼容发射致命弹与非致命弹的要求,提出双初速自动机原理,进行双初速自动机关键结构参数的匹配研究.采用多体动力学理论,基于 ADAMS软件建立双初速自动机 22个刚体 34个自由度仿真分析模型.采用不同前/后枪机质量、前/后复进簧刚度与预压力的匹配方案,分析枪机的运动特性、抛壳动作的可靠性及枪机结合时的运动稳定性,给出结构参数对自动机运动的影响规律.结果表明:该方法动作连贯平稳,能确定双初速自动机原理的可行性,实现致命性与非致命性发射的功能,为双初速自动机的设计提供有效的技术支撑.     

基于虚拟样机的某型速射迫击炮自动机运动学仿真研究

为获得某速射迫击炮发射时自动机的动力学响应,对该武器自动机虚拟样机的建模和仿真进行初步探讨和研究。在对某火炮自动机的结构组成和机构动作分析的基础上,应用ADAMS软件建立虚拟样机模型,并结合实验数据和理论数据对自动机连发射击仿真结果进行对比,再以虚拟样机为工具,对自动机的动力学特征进行仿真分析。结果表明,该样机是可行、正确的,可为修改该武器结构运动特性以及提高作战效能奠定基础。     

某自动榴弹发射器刚柔耦合发射动力学仿真

为研究某自动榴弹发射器射击时的动态特性,将弹链和枪架腿杆考虑为柔性体,运用ADAMS和ANSYS软件建立了该榴弹发射器的刚柔耦合动力学模型,确定了膛底压力、导气装置的气室压力、抽壳阻力、弹簧作用力等载荷参数,并验证了模型的可信度.在此基础上,研究了弹丸、枪管、自动机、复进簧和供弹机构等部件的动力学特性;分析了射角和自动方式对自动机运动特性的影响.仿真结果表明,该榴弹发射器结构设计合理,身管短后坐-导气式的混合式自动方式能够保证自动机在不同射角下完成各项动作,供弹机构工作可靠.     

某型榴弹发射器自动机动力学仿真

自动机的运动规律是自动武器设计过程中调整能量分配、校核零件强度和进一步优化结构参数的理论基础.为掌握某型榴弹发射器自动机运动规律,进一步优化结构参数,利用多刚体系统动力学的AD-AMS仿真分析软件,建立了受力和运动都与实际样机基本一致的仿真模型.根据榴弹发射器受力关系,在模型中添加约束和力,设置相关参数,建立用于仿真分析的动力学模型.经过对比可知:仿真结果与射击试验实测值十分接近,证明仿真分析结果是可信的.     

浮动自动机动力学参数优化匹配技术研究

在分析浮动自动机运动匹配应遵循原则的基础上，建立了浮动自动机的动力学优化模型及两自由度动力学仿真模型。对某自动榴弹发射器进行了浮动自动机的优化匹配和数值仿真。结果表明，浮动自动机动力学参数匹配合理。实现了稳定的浮动射击。     

某冲锋枪自动机多参数匹配研究

自动机的运动特性是反映自动武器性能好坏的重要标准。首先建立不同要求的数值计算模型，进行实验设计分析，由软件系统自动改变所需设计参数，调用求解器进行解算，达到所设定的目标。给出了某冲锋枪自动机参数匹配研究的实例，在仿真计算软件ADAMS中建立发射普通弹自动机和发射特殊功能弹自动机两种多体动力学模型。确定影响因素和水平数，采用多因素的正交数组实验设计和枚举法实验设计，进行参数敏感性分析。针对多个优化方案，讨论了分析结果，给出了分析曲线。证明了该方法的可行性及有效性。     

多弹种发射新型火炮自动机技术

为降低战争冲突中对所配备武器的要求,同时也使得其后勤管理更加方便有效,提出一种能够实现多弹种发射的新型火炮自动机的设想。以30 mm口径为基础,建立一个新型的火炮自动机模型,并在其基础上进行相关动力学数值模拟仿真。分析结果表明：该设计方案是可行的,通过合理设计自动机及其各机构参数,可以在所建自动机上实现多弹种发射的目的。     

基于凸轮自动机的试验装置设计和动力学分析

基于某武器凸轮自动机的机构运动原理,设计了一套自动机机构运动状态试验装置,用于测试并检测供输弹过程中自动机机构的运动规律防止其在供输弹过程出现卡滞现象,利用UG软件建立了三维模型,并基于多体动力学和刚柔耦合理论对该试验机构进行了运动学仿真分析,通过对比分析不同转速下试验机构关重件的运动规律,可以看出该种新型试验机构运转稳定,证明该机构的设计方法可行.     

舰炮含钳爪回转机构的伸爪运动特性研究

针对舰炮含钳爪回转机构运动问题,为获得机构的运动特性,通过模型简化、理论公式推导和算例分析,进行了间歇式含钳爪回转机构伸爪运动的理论与计算研究。以含钳爪回转机构为对象得到机构运动的简化杆件模型,根据伸爪运动过程中的杆件构型变化、多坐标系的转换关系和封闭矢量法进行了机构伸爪的运动学分析;通过机构伸爪受力分析、利用达朗贝尔原理和拉格朗日方程建立了机构伸爪的动力学方程;基于机构的几何参数与驱动参数,进行数学仿真软件MATLAB算例分析和多体动力学仿真软件ADAMS虚拟样机仿真实验,并对比运动分析的理论变化曲线和仿真变化曲线。结果表明：理论曲线与仿真曲线的变化情况基本一致,构型变化会影响机构的动力学特性,转角加速度在构型变化处存在突变现象,偏心销的存在会导致运动轨迹波动,但对定位误差影响较小;此外,偏心销能在减小加速度突变的同时会引起加速度振荡。     

基于自动机运动周期特性的枪械故障检测与诊断方法

针对自动武器的动态特性,提出一种基于自动机运动周期特性的实时监测方式。基于运动形态的故障分析搭建测试系统,进行系统运动周期监测可信度分析,并在多种典型故障下对被试自动武器进行虚拟样机仿真分析,获得其自动机在故障状态下的动力学参数以及相应的周期特性。试验与虚拟样机仿真结果表明:该监测方式可准确有效地对自动武器自动机卡滞、复进簧失效、抽壳故障等典型故障进行诊断,可用来实时在线监测枪械运动状态是否正常。     

缓冲器对某型遥控武器站炮口扰动的影响

为减小某型遥控武器站连续射击时的炮口扰动,提高其射击精度,建立了一种遥控武器站动力学模型,对其缓冲器进行研究。按照炮身运动环4个阶段建立了运动微分方程得到炮身运动诸元以及缓冲簧的受力情况,并通过三维建模软件SolidWorks以及动力学分析软件RecurDyn,在缓冲器不同刚度、阻尼和预压力等条件下,对遥控武器站进行了连续射击的动力学仿真。该研究获得了炮口振动特性曲线,掌握了缓冲器对武器站连续射击炮口扰动的影响规律。     

射速对顶置武器站连发精度的影响

为获得射速对某型顶置武器站连续射击精度的影响规律,分析射速对武器站连续射击炮口扰动的影响规律。运用虚拟样机技术,借助三维建模软件SolidWorks以及动力学分析软件RecurDyn,建立了路、车、炮一体化动力学模型,并对车载顶置武器站在不同射速的条件下分别进行了停止间和行进间连续射击的动力学仿真。仿真结果表明:通过分析武器站炮口振动特性的曲线,得到了不同射速下炮口振动特性规律,可为国内顶置武器站的研制设计和改进升级提供理论借鉴和技术参考。     

基于支持向量数据描述的火炮自动机故障状态监测技术研究

针对火炮自动机故障状态监测问题,提出了一种基于支持向量数据描述的故障状态监测模型。利用搭建的自动机振动测试平台获取自动机振动信号,采用变模态分解方法将振动信号分解为多个本征模态分量,计算各个分量的样本熵值作为故障特征,并以正常状态下的自动机故障特征为训练样本进行SVDD模型的训练,训练过程中根据模型特点找到合适的模型参数,完成自动机状态监测模型的构建。在自动机测试平台上设置多种预制零件故障进行模型的验证,结果表明所建立的状态监测模型对异常状态的发生有很强的敏感性,具有较高的检测准确率;同时设计了关重件模拟性能退化试验,试验结果验证了所提出的模型具有良好的早期故障检测能力,可较为准确地反映自动机故障性能退化过程,可为火炮自动机故障状态监测提供一定的借鉴和指导。     

电驱动差速转向轮式水陆两栖车辆可收放悬架机构运动学分析与参数优化

为了有效减小车辆在水中的形状阻力,需要将轮式两栖车的轮子提升到水线以上。针对该需求提出了一种水陆两栖车可收放悬架方案。对两栖车收放悬架进行运动学分析,得到了其运动规律;制定了悬架参数优化策略,以提高悬架在水中的收放高度,改善陆地的行驶特性;在多体动力学软件ADAMS/Insight中设计了参数优化实验,通过分析参数灵敏度确定优化变量,根据所选的优化变量,分别以行走机构收放高度、翻转角度、外倾角以及主销内倾角等参数为优化目标进行优化设计。研究结果表明,车辆行走机构收放过程和运动学特性的优化效果明显,在保障陆上性能的同时大幅减小了水上航行阻力。     

某型飞机起落架运动的SIMULINK仿真

针对某型飞机起落架的运动,建立速度和加速度运动模型,利用动态仿真软件MATLAB／SIMULINK进行运动学仿真,得到各构件运动的速度和加速度的仿真曲线,为起落架的设计及飞机的加改装提供弘要的依据。仿真曲线与起落架的实际的运动相一致,表明模型的正确性。与传统方法相比,该方法大大简化建模过程,且所建模型易于修改、扩充,仿真结果直观,便于分析处理。     

基于遥测技术的舱室环境移动监测系统设计与实现

实时测定坦克在行进过程中舱室内的状态参数和环境参数对分析噪声、冲击、振动及有害气体对舱室人员身心健康的影响具有重要意义。采用PCM／FM体制的遥测系统来实现坦克在行进过程中舱室内被测参数的实时传输。对舱室环境参数测试方法、遥测系统的容量和信道设计等关键技术进行了详细的分析。试验测试结果表明,系统具有数据远距离和高速实时传输的优点,既可满足地面环境要求,又能够满足实车野外测试的实际应用环境,达到了工程实用化。