梁弯曲振动的键合空间表示及其在炮口扰动分析中的应用

为模拟梁类复杂系统的动力学行为,基于键合空间理论建立Timoshenko梁弯曲振动的动力学模型和固有频率特性分析方法。定义梁单元势、流、动量和位变空间向量,推导以动量空间向量和位变空间向量及其1阶导数表示的梁单元状态方程;通过直接求解特征值问题获得梁弯曲振动的固有频率和相应振型,所提方法与解析法计算的前6阶固有频率最大相对误差为0.796 0%,MAC不小于0.997 2,说明梁弯曲振动键合空间模型是正确的。在此基础上,将所建梁弯曲振动键合空间模型嵌入某火炮自动机系统发射动力学模型中,开展了炮口扰动分析,仿真与连发射击试验测试结果相符,说明所建炮口扰动分析模型是正确的,为弹炮耦合发射系统动力学分析提供了新方法。