基于双侧截尾正态分布的机构运动可靠度研究

研究机械运动机构可靠度优化计算,为了更准确地分析机构运动可靠度,提出了随机变量取值的有界性.从双侧截尾正态分布的基本概念出发,推导了截尾正态分布的期望均值和方差的一般形式,并运用逆变换法获得了一种双侧截尾正态分布随机数的抽样公式.同时基于蒙特卡罗法给出了含截尾分布随机变量的机构运动可靠度计算方法.并采用一个典型机构,对运动可靠度问题的随机变量,采用截尾正态分布和一般正态分布进行比较计算,前者比后者得到的运动可靠度更高.结果表明:基于截尾分布抽样的蒙特卡罗法求解机构运动可靠度比传统方法更为准确.     

复合材料身管热-结构耦合分析与优化

以纤维增强复合材料身管为研究对象,采用有限元方法,建立复合材料身管热-结构耦合分析模型并进行了求解;基于有限元分析模型和优化方法,建立了以复合材料身管质量最轻为优化目标、复合材料身管结构刚强度为约束的优化模型,对各层材料厚度和复合材料缠绕角进行了优化设计,优化方法采用多岛遗传算法和序列二次规划相结合的综合优化策略.优化算例表明,在满足身管强度和刚度要求的条件下,优化得到的复合材料身管设计方案,质量指标得到了很好的改善.     

磁流变技术及其在军事领域中的潜在应用

介绍了磁流变液的组成、特性和磁流变技术的最新进展,对磁流变技术在军事领域的应用作了详述,包括磁流变液在军用防护装置、武器缓冲装置、直升机、军用车辆及引信中的应用,说明了其应用的关键技术.对磁流变技术在军事领域中的应用前景作了展望.分析了制约磁流变技术在军事领域应用的主要因素:磁流变液性能、磁流变装置结构的创新设计、磁流变装置与系统控制技术.     

旋转离心应力对叶片受外物损伤的影响研究

针对发动机叶片常受外物撞击而产生损伤的问题,采用非线性有限元法就旋转离心应力对叶片外物损伤的影响进行分析,并采用动力松弛法在撞击分析前对叶片结构进行应力和位移的初始化,建立离心应力下叶片外物撞击的非线性动力学分析模型。通过在LS-DYNA中进行不同离心载荷下叶片外物撞击的数值模拟比较,结果表明,离心应力对叶片的瞬态响应及损伤特征有较大的影响。     

身管内膛与弹丸前定心部接触碰撞响应分析

为了研究膛内运动过程中身管内膛与弹丸前定心部间的接触碰撞响应特性,以某口径火炮为原型,建立了身管内膛与弹丸前定心部接触碰撞有限元弹塑性动力学模型,模拟实际接触碰撞过程; 为确保所获有限元模拟结果具有较高精度,分别从模型收敛性和罚因子设置两方面,对所建立的身管内膛与弹丸前定心部接触碰撞模型进行验证; 基于已验证的有限元模型,对比分析不同初始接触碰撞速度及不同内膛磨损程度下相关接触碰撞物理量变化规律。结果表明:①接触碰撞过程能量损失与初始接触碰撞速度密切相关,初始接触碰撞速度越大,接触碰撞过程中的能量损失也越多; ②接触碰撞最大时刻,与弹丸前定心部发生接触碰撞的身管膛线条数接近身管总膛线条数的一半。     

火炮后效期火药气体流空过程的近似计算方法

火炮后效期内炮膛合力的变化规律对火炮运动计算有着十分重要意义。针对经典后效期理论假设的火药燃气状态参数空间分布与数值解不能严格符合的问题,基于相似性假设从膛内气体的控制方程中分离出描述气体参数分布的微分积分方程组,并提出求解的数值计算方法。根据求得的气体参数分布,导出气体状态参数和炮膛合力在后效期内随时间变化规律的计算公式,计算后效作用系数。以37 mm高射炮和122 mm榴弹炮两种火炮为例进行计算,将导出公式及经典理论的计算结果与数值仿真结果进行对比。结果表明：气体参数分布与数值仿真结果吻合;炮膛合力的变化规律与数值仿真结果很好地符合;后效作用系数与数值仿真结果的相对误差为0.38%～1.80%.     

基于改进非支配排序遗传算法身复合材料身管多目标优化

针对复合材料身管设计时多个性能指标设计要求，基于有限元模型和优化设计方法，建立了复合材料身管多目标优化模型，优化的目标为身管一阶固有频率和身管质量，复合材料各层缠绕角和缠绕厚度为优化设计变量，优化方法采用改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）；通过优化求解，获得了复合材料身管的Pareto最优解集；优化算例表明，采用NSGA-Ⅱ获得的Pareto前沿面曲线分布均匀，其所对应的复合材料身管设计方案在刚度和重量方面均有改善。     

基于动力学仿真的车载火炮射击稳定性优化

为了提高车载火炮系统射击稳定性，基于动力学仿真和优化方法进行后坐稳定性和复进稳定性优化研究。采用多体系统动力学建模理论和方法建立全炮系统动力学模型，结合优化设计理论和方法，建立车载火炮射击稳定性优化模型。采用遗传算法，对火炮系统的射击稳定性进行结构参数和动力学参数的优化。优化结果表明，优化后车载火炮系统的射击稳定性得到很大提高，同时也验证了优化模型的正确性和优化算法的可靠性。     

一种新的火炮剩余寿命评定方法

为了准确地对火炮剩余寿命进行评定,通过研究火炮内膛径向磨损量和内弹道性能变化量的相关关系,提出了基于最小二乘支持向量机的单截面火炮特性模型,并引入量子粒子群算法进行模型反演分析,确定最优参数,以预测模型综合有效度为加权系数,对单截面模型加权平均.建立了火炮多截面剩余寿命评定模型.对实弹射击测得的10组试样的实例进行应用分析,得出该模型预测误差为0.006%,验证结果表明,该模型的精度较高,有一定的实用价值.     

某大口径火炮输弹一致性研究

基于区间参数的不确定性分析方法对某大口径火炮输弹一致性进行研究,分析输弹参数不确定性带来输弹动力学响应的变化。利用ADAMS软件建立输弹机动力学模型,根据输弹过程和输弹实验确定不确定参数及参数区间,采用基于统计信息的多体系统区间不确定分析方法计算得到输弹过程弹丸状态参数,并确定弹丸状态参数区间。数值算例结果表明,输弹机强制输弹阶段参数的不确定性对弹丸状态参数基本无影响,惯性输弹阶段参数的不确定性对火炮输弹一致性有很大影响。