制导炮弹尾翼膛内工作异常现象分析

在某型制导炮弹试验过程中发生了多次尾翼片磨损、气缸气孔烧蚀现象,为分析尾翼张开异常的原因,研究了气缸张开式尾翼膛内工作过程,建立了高温高压火药气体作用下的气孔烧蚀模型,并与内弹道一维两相流模型进行了联立求解,得到了气孔直径、活塞气缸内压力的变化规律。仿真计算结果表明,受火药气体烧蚀作用的影响,气孔直径不断扩大,气缸压力明显增大,尾翼受到气缸内活塞的推动在炮膛内部张开,从而使尾翼片与膛线剧烈碰撞而使尾翼损坏,出炮口后尾翼无法正常工作。研究结果对该型制导弹药气缸张开式尾翼的设计和改进有重要参考价值。     

多状态系统测试建模与测试点选取方法

为解决测试性设计过程中的退化状态测试问题,提出了基于结构和功能的多状态系统测试建模与测试点选取方法。首先,结合多状态系统中对性能状态的描述,明确了以结构和功能为对象的多状态系统测试建模的总体思路,并对模型中的结构、功能和测试相关描述进行了分析;其次,对状态测试问题进行了分析,并对单个测试能够检测的状态集与测试集组合能够检测的状态集的计算方法进行了研究,并提出状态检测率的概念对系统状态的测试指标进行量化;最后,考虑到系统测试性设计与分析中包含故障的测试性问题,结合故障检测率、故障隔离率和状态检测率,提出了测试代价约束下的多状态系统测试点选取方法。结果表明：多状态系统测试建模方法不仅能够对故障的测试性进行分析还能够对退化状态的测试性进行分析;相较于二态系统测试选择方法得到的最佳测试集,在测试代价限制的情况下,多状态系统测试选择方法得到的最佳测试集能够获得较高的状态检测率;在测试代价无限制的情况下,多状态系统测试选择方法得到的最佳测试集不仅能够获得较高的状态检测率,还能获得与二态系统相同的最大故障检测率和故障隔离率。     

着陆气囊缓冲过程数值模拟研究

目的 对某大型空降装备着陆缓冲系统的可排气型气囊缓冲过程进行数值模拟研究。方法 基于有限元方法, 建立着陆缓冲系统的有限元模型, 采用控制体积法, 利用显式动力分析软件LS-DYNA对着陆气囊的缓冲过程进行数值模拟, 分析了气囊缓冲过程中气囊内压、 气囊剩余高度和气囊排气速率等特性的变化规律, 以及气囊织布的弹性模量、 排气压力和排气口面积等主要参数变化时对气囊缓冲特性的影响规律。结果 对气囊的缓冲特性影响较大的参数为气囊的排气压力和排气口面积, 当气囊织布的弹性模量高于0.2 GPa时, 弹性模量的变化对气囊的缓冲特性影响较小。结论 研究结果可为工程人员进行气囊初始设计和对气囊缓冲过程进行模拟仿真提供参考。     

超磁致伸缩致动器的等效电路研究及驱动波形设计

针对超磁致伸缩致动器由于大电感线圈的存在而使电流上升时间较长,以致于无法满足快速开启需求的问题,分析了致动器等效电路以计算精确的线圈电流,并设计了较为合理的驱动电压波形。从对致动器阻抗的描述精度出发考察3种等效电路,确定了带并联电阻的等效形式最为合理;分析计算了该种等效形式下方波电流输入时的电流表达式,得到不同频率下致动器电流瞬时响应,并通过实验测试了致动器阻抗以及电流瞬时值以验证等效电路的准确性。最后基于该等效电路,借鉴电磁阀的大电压开启方法,分析了合理的电压形式并提出了参数设计方案,计算结果表明,设计电压能在保证较小超调量的同时有效地降低电流调整时间。     

考虑润滑条件的弹带挤进过程有限元分析

以某大口径火炮为研究对象,针对身管内膛有油和无油两种工况,考虑弹带与内膛表面摩擦系数随弹丸速度变化的因素,利用非线性有限元软件ABAQUS,作出简化假设处理,建立弹带挤进膛线过程的计算模型并进行数值模拟。结果表明,挤进过程中弹带受坡膛挤压,凸台材料向后侧环形凹槽流动,同时弹带材料向阴线部流动形成弹带刻槽。在前后弹带开始接触坡膛和最大塑性变形时刻出现弹带与坡膛的接触力极值点。有润滑条件下的挤进过程对应挤进压力小,相应射程也较小,火炮内膛有油条件下易造成首发近弹,在射击准备过程中应进行除油。     

火炮反后坐试验装置设计与仿真研究

为设计火炮反后坐试验装置,分析了反后坐装置的结构和动作原理,并进行了力学计算.在此基础上,确定了反后坐试验装置设计方案.为了选取合理的冲击参数以保证反后坐试验装置的准确度,基于MSC.ADAMS软件建立了虚拟模拟试验装置,以冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼系数作为试验因素,进行了计算机仿真和验证.仿真结果表明,该试验装置可以满足火炮反后坐实际试验要求,为火炮反后坐装置的可靠性研究提供了科学有效的方法.     

柔性履带土槽实验台的设计与实验

以吉林大学工程仿生实验室的土槽实验台作为参照,设计并搭建了柔性履带土槽实验系统,合理配备传感器实现了车体下陷量、倾角、电机转速、前进速度、电机驱动力矩及履带-土壤作用应力等数值的实时在线测量,并实际安装激光测距仪所用的圆盘等构件实现了履带形态的分段捕捉。以车体沉陷量为实验指标,车体载荷、履带宽度为实验因素设计正交实验方案,在履带3种不同预紧程度下进行土槽实验,并采集车体的沉陷量和倾角。通过回归分析,拟合得到履带不同预紧程度下车体沉陷关于车体载荷、履带宽度及滑转率的三元回归方程,方程拟合效果较好,置信度均为0.99,相关系数均不小于0.9。车轮沉陷量实验值与回归方程计算值之间的平均相对误差小于10%。本研究结果可为预测柔性履带应力分布计算以及在软土地面的通过性提供数据支持和重要参考。