内嵌式双球转子延期解除保险时间仿真及模拟实验研究

针对传统的球转子隔爆机构延期解除保险时间较短,无法满足小口径引信安全要求的问题,研究了内嵌式双球转子延期解除保险的原理,完成了关键参数的设计,并通过仿真说明,在典型的弹道环境下内嵌式双球转子延期解除保险装置的延期解除保险距离大于20m.通过设计相关实验说明内嵌式双球转子延期解除保险装置的延期解除保险距离满足引信安全设计准则的要求.     

质量偏心及摩擦对引信球转子运动的影响

球转子是小口径引信中常用的保险机构之一,影响其运动的因素较为复杂.本文通过对球转子刚体动力学微分方程的建立,研究了球转子的质量偏心以及摩擦对球转子运动的影响,为球转子的设计提供了部分理论依据.     

引信球转子动力学分析初步

球转子是旋转弹丸引信中的典型保险机构之一,主要用于满足引信隔爆安全要求,也可兼作延迟解脱保险之需。它可以视作一种特殊的转子陀螺。本文在选取固连于弹丸既平动又转动的参考系后,应用欧拉刚体力学理论,分析了质心位于形心(球心)时的球转子动力学问题,给出了球转子运动的微分方程组,并讨论了求解球转子运动方程的初始条件,为进行引信球转子机构运动的数值分析提供了依据,也为进一步发展引信球转子的工程设计理论打下了基础。对球转子动力学的初步分析表明,球转子的解脱保险工作特性不但与球转子的旋转偏心有关,而且更重要的还取决于球转子相对于其腔室的初始方位,即球转子与其腔室接触点在球转子上的位置。     

新型旋转-直线超声波电机的机理与特性

针对日常生活中常见的旋转-直线复合运动形式,提出新型的两自由度超声波电机.该电机由粘接压电陶瓷的变截面柱状定子和环状转子组成.电机通过单相方波电源供电,利用近谐振点惯性冲量的控制方法驱动转子运动.介绍电机的研究背景、基本结构和工作原理,利用ANSYS有限元分析软件建立定子的模型,对定子结构进行一定的优化设计.利用电机测控系统对原理性样机进行实验和分析.测试结果表明,通过控制输入方波的频率、占空比和幅值,可以有效地实现转子运动模式的切换、运动方向的改变和运动速度的调节.     

引信球转子运动方程求解的初始条件

给出了质心与形心重合但偏离弹丸旋转轴的引信球转子运动方程组求解的初始条件，讨论了球转子在其腔室内运动的起动特性，包括球转子机构设计参数和弹道环境对球转子运动起动特性的影响．分析表明，球转子的解除保险工作特性不但与球转子的旋转偏心、球转子的直径等因素有关，而且更重要的是还取决于球转子相对于其腔室的初始方位，即球转子与其腔室的初始接触点在球转子上的位置．作为实例，还给出了某引信球转子解除保险运动起动点的计算结果     

微/纳传动平台的位移耦合分析

根据机械设计、机械原理、有限元法及线性分析理论,建立微/纳传动平台的有限元模型,推导该平台的位移耦合计算公式,得到该平台沿各方向运动的解耦方程.结合耦合分析图,分析微/纳传动平台多尺度的位移耦合影响,获得该平台沿X、Y、Z轴移动以及绕X、Y轴转动的位移耦合规律,其中沿Z向运动引起的位移耦合最小,定位精度最高;沿X、Y向运动引起的位移耦合最大,对位移耦合影响较大的运动分支进行位移补偿.通过搭建的实验平台进行测试,将实验结果与有限元仿真和理论计算结果进行对比分析,结果基本一致,验证了该平台位移耦合分析方法的正确性.     

球笼式等速万向节原理及运动仿真

详细阐述了球笼式等速万向节的设计及工作原理,建立并验证了球笼式等速万向节的运动仿真模型,对JL 6370轿车传动轴万向节进行了实例分析.     

转子碰摩故障动力学仿真及实验验证

为研究碰摩力及油膜力对转子碰摩系统的影响,建立在油膜力作用下的单跨双盘碰摩转子动力学模型及其运动微分方程,应用数值分析方法研究系统在参数变化下的动力学响应及混沌运动的激变特性。设计相关实验,对故障信号数据进行采集,通过仿真结果与实验结果的对比,交叉验证了模型建立的可靠性和数值分析结果的准确性。经实验研究,碰摩力及油膜力对转子系统发生故障起着极其重要的作用,建立的动力学模型为转子系统故障诊断和优化设计提供了理论依据。     

均质薄圆盘陀螺仪转子两种动力学特性的异同

运用陀螺仪近似理论和相对运动动力学理论对二自由度陀螺的进动运动和单自由度陀螺当转子轴被迫绕缺少自由度的轴转动时转子将产生绕具有自由度的轴转动这两种运动进行了分析,指出了两种陀螺动力学特性产生的原理与运动规律之间的差别.     

三自由度行波型超声波电机的静力学分析

从三自由度行波型超声波电机的驱动原理与基本结构出发，使用变换矩阵得到了定转子的位置变换关系，进而分析了球转子的受力情况，并给出了定转子接触圆周的接触力方程.根据球转子和各个行波定子的力平衡方程，得到了球转子球心的微位移和行波定子的轴向压紧量与行波定子的轴向压紧力的关系方程.仿真分析表明，对电机定子施加对称的压紧力、增大定子轴线与基本坐标系轴线的夹角和减小定子半径，能够减小定转子接触圆周上定子与转子不相互接触的区域，使电机性能得到充分发挥.     

基于变转动惯量球转子的延解除保险机构仿真

为解决我国小口径引信炮口距离过短的问题，引入准流体技术，设计了变转动惯量球转子延期解除保险机构．依据球转子欧拉运动方程，推导得出了旋转力矩表达式，分析了变转动惯量球转子延期解除保险机构实现延期解除保险的机理．运用ADAMS软件完成了某变转动惯量球转子延期解除保险机构动力学仿真分析．结果表明，通过球转子腔内准流体的泄流可以控制球转子的转正时间，进而使小口径引信获得预期的延期解除保险距离．     

半球研磨均匀性三维仿真

为了进一步改善球面研磨轨迹的均匀性,提高球面加工的一致性和圆度指标,本文利用定心变角旋转加工法对半球精密加工进行研究。建立半球研磨的Preston方程,发现了摇摆速度和旋转速度是影响材料去除率的主要因素。基于UG方案建立了半球运动的三维仿真模型,得到了半球研磨的运动规律,应用Vericut软件对研磨过程进行了仿真。试验结果表明:摇摆速度与旋转速度比值为2时,半球研磨的均匀性从85%提高到100%。本文的研究结果对于半球零件的加工研究有较大的参考价值和指导作用。     

仿真机器人足球比赛中的射门策略

针对机器人足球传统射门策略存在射门成功率不高的情形,对FIRA机器人足球五对五仿真平台(SimuroSot 5vs5)中实体的运动规律进行了分析,提出了预测法射门策略.首先建立了机器人的变速运动模型和球在碰撞之后的运动模型,然后根据这些运动模型,实时地对机器人和球的速度及位置进行分析预测,寻找对方守门员的死角,确定最佳的射门区域.通过仿真实验,预测法射门策略与多人协作射门策略、死角法射门策略、基于艾米特插值(Her mite)曲线射门策略相比,明显提高射门的成功率和比赛进球数.     

基于运动误差标准的陀螺马达回转精度评价

本文引入国际标准ISO 230-7:2015中运动误差（Error Motion）的概念来评价气浮动压陀螺马达的回转精度. 基于三点法误差分离技术建立了动压马达回转精度测试系统,得到了动压马达的圆度误差、安装偏心误差和轴心运动误差;提出了基于三点法测量马达转子径向离心和热变形的方法;通过仿真和实验验证了分离结果的准确性. 为在生产中如何定量评价陀螺马达的回转性能进行了有益的探索.     

由立式ST-16J钻床改装成陶瓷球抛光试验机的研究

我国陶瓷球抛光机的研究还处于初级实验阶段,因用于陶瓷球的陶瓷材料在性能方面的优越性,而具有广泛的应用价值.因此为研究其规律,对陶瓷球抛光试验机进行了开发和研究.首先分析了ST-16 J钻床的工作原理,然后对陶瓷球抛光的机理作了研究,另外对其抛光规律、抛光附加装置及抛光所用辅助材料也作了分析.在此基础上,结合ST-16 J钻床的结构特点,进行了改装设计,并在充分论证改装方案的基础上进行了改装.这种改装既节约了制造抛光试验机的成本,又能反映抛光规律,达到实验目的.     

由立式ST-16J钻床改装成陶瓷球抛光试验机的研究

我国陶瓷球抛光机的研究还处于初级实验阶段,因用于陶瓷球的陶瓷材料在性能方面的优越性,而具有广泛的应用价值.因此为研究其规律,对陶瓷球抛光试验机进行了开发和研究.首先分析了ST-16 J钻床的工作原理,然后对陶瓷球抛光的机理作了研究,另外对其抛光规律、抛光附加装置及抛光所用辅助材料也作了分析.在此基础上,结合ST-16 J钻床的结构特点,进行了改装设计,并在充分论证改装方案的基础上进行了改装.这种改装既节约了制造抛光试验机的成本,又能反映抛光规律,达到实验目的.     

基于Saber的一种BUCK型恒流源的研究

简述了Saber仿真软件的特点,分析了BUCK型恒流源的工作原理,采用Saber仿真软件对电路进行了辅助设计,将仿真与实验结果进行了比较,最后对其输出特性进行了测试分析.测试结果表明,在负载变化的范围内,电流基本恒定不变,从而得到一种可靠、实用的电源.     

引信球转子横置设计理论分析与数值模拟

为了解释引信横置球转子的转正现象，并为横置球转子设计提供理论基础，分析了横置球转子的转正运动起动行性，并以一实例进行了数值计算，从而从理论上解释了横置球转子的转正机理。     

基于重接原理的三级电磁发射系统

为了揭示多级重接式电磁发射发射体的运动特性及规律,设计建立了用于实验研究的小型三级重接式电磁发射系统并进行仿真分析.介绍了重接式电磁发射的工作原理及运动模型,设计建立了用于实验研究的小型三级重接式电磁发射系统.整个系统包括3个相同的子系统和一个集中控制系统.在对实验模型数据实测并拟合的基础上,确定运动模型所需电感梯度和放电回路电参数,最终建立了发射体运动的数值仿真模型.对数值仿真模型包含的电路和运动方程采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解,得到了三级发射的运动特性仿真结果.结果表明,当发射体速度不高时,加速过程完成于在电容器组向线圈放电起始很短的时间和距离内;加速的效果取决于适当的发射体初始位置;发射体终速度和发射整体效率都随电容器组存储能量的增加而增大;多级发射中后级效率高于前级,整体效率也随着发射级数的增加而增高.     

永磁转子偏转式三自由度电机建模与结构分析

针对以往研究中单层结构永磁转子三自由度电机转矩特性的不足,提出一种新型永磁"蝶形"转子偏转式三自由度运动电机,采用球坐标系下分离变量法和洛伦兹力法分别对电机气隙磁场和转矩进行解析建模,确定气隙磁场空间谐波含量和结构参数对基波磁通密度和转矩幅值的影响,同时进行三维有限元仿真分析.通过研究两种计算方法下气隙磁场、自转和偏转转矩的特点及规律,并进行对比分析.结果表明:"蝶形"永磁转子结构的气隙磁通密度分布和转矩特性优于单层结构,气隙磁通密度径向分量空间分布近似平顶波,转子中间层磁极的气隙磁通密度幅值最大,解析法与有限元法的计算误差均小于6.7%.