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运用虚拟样机技术建立某连续弹幕发射火炮的虚拟样机模型;利用多体动力学,对该火炮的开闩过程进行动态仿真。分析仿真结果表明不同的加速臂曲线和安装位置对某火炮的后坐位移有着不同的影响。当加速臂曲线弧长为104.03 mm,两个加速臂安装间隔为203.39 mm时,火炮的后坐位移为447.53 mm,与试验结果基本吻合,符合实际射击要求。
利用单一装药经典内弹道数学模型,用MATLAB软件编写火炮内弹道程序,得到内弹道各特征量如弹丸速度、火药气体平均压力、火药气体温度随时间变化规律,并且对内弹道参数如次要功系数、火药力、余容进行了计算。仿真结果与实验结果基本吻合,验证了仿真结果的正确性。
针对火炮身管振动特性对火炮高低向稳定精度和射击密集度造成的影响,以及身管弹性变形与模态的内在关系,以某型主战坦克火炮身管为例,建立身管结构有限元模型;进行模态分析,得到约束状态下的固有频率和振型;基于LMS测试系统对火炮身管进行模态试验分析;试验与仿真计算结果对比,结果表明:所建身管有限元结构模型能够较好的符合身管实际的振动特性,为火炮振动响应特性分析和模态优化提供参考。
将对射击稳定性影响较大的部件考虑为柔性体,建立了全炮刚柔耦合非线性有限元参数化模型。通过对射击稳定性的总体结构参数灵敏度分析,研究了重要结构参数对射击稳定性的影响规律。同时利用响应面(RSM)近似模型方法进行优化,有效降低了前大架跳高。该研究对火炮总体结构设计与优化具有借鉴意义。
考虑炮口制退器和炮尾的影响,建立身管弹性动力学方程,结合有限元法与无网格方法的各自优点,基于径向基点插值法。以积分点所在的单元支持域作为积分点的插值域,提出单元支持域径向基点插值法。建立离散形式的身管弹性动力学方程,计算获得身管固有频率。通过数值算例和实验验证了所提方法求解身管模态的有效性。计算结果表明:在相同网格数的情况下,所提方法能够得到更准确的结果,而且与实验结果相吻合。
针对火炮多学科优化设计存在计算量大、收敛慢和易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应径向基函数(RBF)神经网络的结构优化方法。编程计算火炮高低温压力曲线,并对ABAQUS有限元软件二次开发将其加载进有限元模型以获取身管的优化目标值,构建其与设计变量间自适应RBF神经网络模型。引入罚函数法处理约束条件,采用遗传算法在模型中求解寻优。每次优化迭代时利用建立的局部和全局分析模型分别选取更新点,增加样本...
针对火炮模块药输送伺服系统传动过程中存在参数时变和抖振等问题,设计了一种带有积分滑模函数的自适应模糊滑模控制器。采用自适应方法对系统时变参数进行估计,减小不确定部分对控制系统的影响。引入新型饱和函数代替传统切换函数,保证整个切换过程连续、平滑过渡;采用模糊自适应算法对切换系数在线调整,提高系统的鲁棒性能,进一步抑制切换过程中的抖振。实验结果表明,火炮模块药输送伺服系统在空载、半载和满载3种情况下均...
火炮身管在高温高压火药气体和高速弹丸的反复作用下,内膛受到不同程度磨损,其径向磨损量的测量对于确定火炮射击性能及身管剩余寿命具有重要意义。针对各种火炮身管内径测量方法和技术进行了分析和比较,研究了非接触测径技术及与径向磨损量密切相关的身管剩余寿命预测的发展趋势。
2017年2月14日, 由中国工程院机械与运载工程学部、中国兵器科学研究院和中国兵工学会联合主办,中国兵器工业集团第二○二研究所、南京理工大学、复杂地面系统仿真重点实验室等单位共同承办的“新型多功能火炮技术发展论坛”顺利召开。
为了研究坦克底盘-火炮系统在稳定工况下火炮的高低向俯仰角振动问题,建立了坦克底盘多体动力学模型和坦克底盘-火炮系统动力学模型,采用实车试验验证了坦克底盘动力学模型的合理性,通过仿真计算得到不同路面环境和行驶速度下火炮的高低向误差角变化特性。研究结果表明:所建立的坦克底盘-火炮系统动力学模型能够在炮控系统有效的俯仰角度范围内准确描述坦克底盘对火炮俯仰角振动的激扰作用;火炮的俯仰角振动的振幅随车速的提...
由中国兵工学会火炮专业委员会承办的“火炮发射可靠性与安全性技术研讨会”于2017年1月6-7日在南京召开。会议旨在尝试建立跨专业的交流平台,以促进火炮、弹药、引信等专业院所、院校及企业的学术交流,推动我国火炮武器装备与技术的发展。火炮专业委员会主任委员、202所董文祥所长全程参加了会议。
合理评估火炮结构参数的变化对弹丸在炮口状态的影响,能够更加有助于提高火炮在整个射程内的射击精度。以弹丸6自由度外弹道方程的输入变量为弹丸在炮口状态的表征量,建立了求解某火炮弹丸在炮口状态的弹/炮相互作用模型。针对弹丸在炮口状态的多表征量和火炮多装药的特点,提出了一种基于绝对关联度的动态灵敏度分析方法。该方法通过对系统分析目标的实际序列与其目标序列的接近程度进行统计分析,得出可控因数在给定范围内对系...
为了有效提高轻型牵引火炮射击精度,探索了火炮回转部分质心位置变化对弹丸起始扰动的影响规律;通过调节影响火炮回转部分质心位置的总体结构变量来间接改变质心位置,并在此基础上构建了火炮回转部分质心变化与弹丸起始扰动之间的参数化有限元模型;研究结果发现火炮回转部分质心位置变化对弹丸起始扰动具有较为明显的影响,在得到回转部分质心位置变化对弹丸起始扰动影响规律的基础上,利用遗传算法对火炮回转部分质心位置进行了...
现阶段火炮模态参数识别都是以快速傅里叶变换(FFT)为基础,信号必须平稳且是严格的周期信号;通常情况火炮工作状态下的信号是非平稳信号;经验模式分解(EMD)方法是一种新的非平稳的信号处理技术,EMD方法在处理非平稳信号时相对其他方法有相当大的优势;首先对某火炮身管在有限元分析软件中建模,分别在有约束和自由状态下对身管进行模态识别;然后用EMD方法对相关数据进行处理,得到身管的模态参数(频率、阻尼比...
火炮的俯仰部分进行模态分析,得到前10阶模态振型和固有频率,然后将炮身的后坐运动简化为简谐运动,对炮身部分进行谐响应分析,得到激励频率对炮口振动的影响规律。这样即可选择合适的射击频率,避开火炮俯仰部分固有频率,减小激励频率对炮口振动的影响。

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