某火炮协调器多学科一体化设计优化

为了解决传统火炮优化设计中单学科建模分析的不足,采用多学科一体化设计优化方法对某火炮协调器系统进行了研究。通过对电气控制、液压、机械三个学科及学科间耦合关系的分析,建立了协调器结构控制一体化分析模型,结合多目标进化算法,对建立的一体化分析模型进行了设计优化研究。与原设计相比,优化后的设计使系统拥有更优的综合性能。     

身管横向固有振动的半解析解法

为了获得更加精确的身管横向固有振动解,将身管简化成多段考虑截面剪切变形和转动惯量的变截面Timoshenko梁,由此建立了身管的横向振动方程。应用Chebyshev正交多项式将身管的横向振动展开,合并边界条件和各段梁的连接条件可获得一组身管横向固有振动方程组,求解该方程组即可获得变截面身管的固有振动特性。数值算例表明：该方法求解高效,具有良好精度、能适应各种边界条件。     

离散式振动筛筛分性能指标及筛面配置研究

基于筛分理论,对新型的离散式振动筛筛分性能指标及筛面配置进行研究,得到了该振动筛的抛掷系数、跳跃指数及其相互关系的理论表达式,并且分析了此类装置用于沥青混合料搅拌设备时的筛网配置结构,为该类装置的结构设计和应用提供了理论依据。     

空投货台摆荡阶段流体-固体耦合建模分析

为获得空投货台摆荡阶段的精确动力学响应,考虑货台大幅度摆荡对空气产生的非定常效应,基于平衡点法构建了空投吊挂系统多体动力学模型,并采用基于ALE格式的有限体积法建立了空气流场模型,在此基础上推导建立了非定常流动作用下的货台-空气流体-固体耦合分析模型。通过数值算例研究:验证了该多体动力学模型的鲁棒性和正确性;明确了层流非定常模型能较好地描述流体对平板的作用力,可用于空投货台摆荡阶段的流场分析;对比指出通过流体-固体耦合分析得到的非定常流动气动力显示出震荡特性,而定常流动假设模型会给货台带来类似粘滞阻尼的特性,其减速效果要比非定常流动模型强烈。     

基于扩展状态观测器的链式自动弹仓广义预测控制

为了实现链式自动弹仓的位置跟踪问题,设计了一种将扩展状态观测器和广义预测控制相结合的新的控制策略。在连续时间广义预测控制算法的基础上,设计了广义预测位置控制器;通过扩展状态观测器对弹仓系统的多源扰动进行了估计,利用估计值对广义预测控制器进行了前馈校正,增强了控制器的抗干扰能力,确保了控制系统的稳定。分别在空载、半载和满载3种不同负载工况下对链式自动弹仓进行控制仿真和分析。结果表明：与PID控制相比,提出的控制策略对扰动力矩不敏感,具有更好的鲁棒性,且稳态误差更小,位置控制精度更高。     

链式回转弹仓的自适应鲁棒控制

针对链式回转弹仓的精确定位控制问题,提出了一种带有积分型滑模面的自适应鲁棒控制算法。在常规自适应鲁棒控制的基础上引入积分型滑模面,减小了稳态位置误差;采用非线性鲁棒反馈增益代替常规的定常鲁棒反馈增益,改善了系统的动态性能;理论上证明了文中提出的控制算法具有更好的动态性能以及稳态性能。空载、半载和满载3种情况下的仿真结果表明,文中提出的控制算法对系统参数变化和外部扰动不敏感,与常规自适应鲁棒控制相比,具有更高的控制精度以及更好的控制性能。     

履带式自行火炮发射动力学仿真建模

基于多体系统动力学理论,利用多体系纪动力学仿真软件ADAMS,对某履带式自行火炮动力学模型的建立进行研究,并进行发射动力学仿真。建模时使用ADAMS函数实现了火炮中力元的建模,提高了建模效率;在对履带部分进行简化时考虑实际情况,体现出水炮发射时履带对车体的作用力。从仿真结果知该模型较好的反映了火炮后坐复进特性及车体在后坐力作用下的位移。     

反击式破碎机反击板形状的设计分析

对反击式破碎机进行实体建模,应用LS-DYNA对其工作过程进行仿真,计算物料在破碎过程中的运动轨迹,分析物料在不同的抛射角、碰撞部位和颗粒大小下的轨迹曲线,以确定反击板的截面形状曲线。其结果将为反击式破碎机结构的设计和改进提供依据。     

反击式破碎机破碎效率影响因素的数值分析

基于建立的反击式破碎机关键部件的三维实体模型以及转子-板锤-反击板-石块冲击碰撞系统的动力学有限元分析模型,分析冲击破碎物料时破碎腔中各部件之间的受力状况,同时分析了转速、转动惯量和各级反击板形状对物料破碎效果的影响.研究表明:增大转子转动惯量、转速能够增大破碎力,提高破碎效率;改善反击板的角度可以增加物料的二次破碎效果.这些研究为改善破碎机的性能提供了理论分析基础.     

基于ADAMS的自动装填系统举升机构液压系统仿真与闭环控制

以某大口径火炮自动装填系统弹丸举升机构为研究对象,建立了驱动源来自于液压动力的系统模型。为解决大惯量负载在快速提升过程中存在的振动和冲击问题,利用ADAMS提供的控制工具包设计了PD闭环控制并对其参数进行了整定。仿真结果表明:弹丸举升机构在液压缸的驱动和PD控制下,可以完成工作过程中的主要动作,工作可靠平稳。