行星滚柱丝杠小转角运动的动力学分析

根据实际应用中的小转角运动建立了行星滚柱丝杠的数学模型:把行星滚柱丝杠的轴向位移分解为啮合接触弹性变形量和传动轴向位移,用Hertz接触理论求解了不同载荷下啮合接触弹性变形量,并推导了行星滚柱丝杠传动关系;在此基础上建立了行星滚柱丝杠的有限元模型,通过有限元仿真获得了行星滚柱丝杠的动力学响应,最终获得行星滚柱丝杠小转角下运动特性和动力学特性。     

转管炮主侧滚轮与回转体轴线相对位置对其受力影响研究

为了研究转管炮主侧滚轮轴线与回转体旋转中心相对位置对主滚轮和曲线槽之间驱动接触力的影响,运用牛顿第二定律对主滚轮以及机心组列写动力学方程,得出了接触力等表达式。对主滚轮轴线位置x0和侧滚轮轴线与半径方向的夹角γ进行分析,并对代表性的布局搭配进行了求解,得出了这两个参数对接触压力等的影响。计算结果表明:最优的布局是主侧滚轮轴线都经过回转体旋转中心,此时驱动接触力最小,且没有使转管炮发生复合弯曲的径向力;当不能满足都经过旋转中心时,应该使得x0和γ尽量小而且符号相反。     

系统标定中的透视投影模型

以相机的透视投影模型为基础,根据椭圆拟合与投影变换,建立使用特定靶标计算两相机相对位置的标定模型。分析在不同坐标系下物点与像点的坐标转换关系,分别通过椭圆拟合模型和精确模型,提出求解空间圆的圆心在像平面上的像坐标的算法,并对精度和稳定性进行检验与分析。分析结果表明,椭圆拟合模型求解较简单、方便;基于透视投影变换规律的精度模型结果较精确,但需给出较多的相机外部参数。     

发射点垂线偏差修正研究

发射点偏差对弹道导弹射击所引起的偏差可归结为垂线、法线与地心矢径的夹角不同和瞄准方位的不同,利用球面三角知识通过垂线偏差求出垂线与地心矢径的夹角,在诸元计算软件中适当修改一下诸元计算方法,使发射坐标系与标准发射坐标系完全重合,可以完全修正垂线偏差的影响,从而可以大大提高弹道导弹的射击精度.     

基于数据配准的零件精密装配最佳接触状态研究

针对零件表面几何形状误差分布对装配精度的影响与零件装配后配合表面接触状态尚不清楚的问题,提出一种基于数据配准的零件配合表面最佳接触状态确定方法。分析零件表面几何形状误差分布特性,利用数据配准技术提出配合表面接触点确定方法,并采用粒子群优化算法求解最佳接触状态;在此基础上采用小位移旋量表示零件表面的几何形状误差,提出一种基于接触状态的配合误差计算方法,从而实现零件装配精度的初步预测;通过实验验证了所提模型和方法的有效性。研究结果表明：数据配准方法可确定零件装配时的接触点位置和接触状态,预测精密高刚度零件的装配精度;从统计意义上证明,零件的形状误差分布对精密装配的影响不可忽略。     

光固化成型工艺中零件表面质量的分析及研究

为提高光固化成型零件的表面质量,采用单因素法成型制造出不同分层厚度和成型方向下的空心椭圆柱体,通过Surtronic25分别测量空心椭圆柱体不同截面的表面粗糙度,根据试验结果及理论分析得到分层厚度和成型方向对零件表面质量的作用机理。结果表明:分层厚度为0.05~0.10 mm,随着分层厚度的增加,零件整体表面质量不断提高;当分层厚度大于0.1 mm,随着分层厚度的增加,零件表面粗糙度不断增大;在设置零件成型方向时,应使零件整体轮廓斜率最大;成型零件表面有较大斜率时,适当增加分层厚度能提高零件整体的表面质量。     

高平机特性对弹丸起始扰动的影响分析

对螺杆气压式高平机平衡性能与螺杆-螺母接触支撑特性进行分析,研究平衡机特性以及高低机螺杆-螺母接触支撑特性对弹丸出炮口时刻运动状态参数的影响。通过建立全柔体弹炮耦合有限元动力学模型,考虑螺杆-螺母之间的接触/碰撞。以弹丸出炮口时刻俯仰和回转方向角位移、角速度、速度为因素,建立评估函数方程来评估对弹丸起始扰动的影响。结果表明当高平机系统处于平衡状态时,螺杆支撑螺母状态下弹丸起始扰动较小。高平机气体压强越小,对弹丸起始扰动影响越小。分析结果可为高平机结构设计优化提供指导,并为火炮射击精度分析提供参考。     

2D刚体椭圆头结构高速撞水模拟

2D刚体椭圆头结构高速撞击水面会受到来自水面的冲击力,由于撞水过程中会引起自由液面大幅波动和流固接触界面的非线性,载荷的大小很难使用常规动力学方法求解.本文利用ANSYS/LS-DYNA软件中的ALE算法对椭圆头结构高速入水问题进行了模拟,数值结果表明,在某一入水角度下,加速度峰值和入水速度呈幂次关系,压力峰值随着入水速度的增大而增大,入水角度在35°时压力峰值最大.     

平面结构正交各向异性摩擦的建模及试验研究

采用数值计算与试验测量相结合,研究滑块与平板之间的正交各向异性摩擦特性。基于摩擦因数测量试验台,设计4种不同工况,测量出复合材料与聚四氟乙烯之间两个正交主方向的摩擦因数。利用ANSYS的参数化设计语言,构建滑块与平板之间的正交各向异性摩擦接触模型。通过预先定义与摩擦主方向相同的局部坐标系,将单元坐标系调整至局部坐标系方向,实现对接触单元上两个主方向摩擦因数的定义。利用ANSYS瞬态动力学模块,分析滑块在不同"运动力"驱动下的侧向滑动情况,得到表征滑块运动的位移、速度、轨迹曲线。设计滑块运动位移测量系统,生成位移-时间曲线。将仿真计算与试验测量结果对比发现:在相同时刻点处,试验值比仿真值略小,但两者具有较好的一致性,试验测量结果验证了仿真计算结果的正确性。     

转管炮机心体导轨倾角的参数化研究

为了研究转管炮机心体导轨倾角对主滚轮驱动压力的影响并改善驱动条件,进行了主滚轮以及机心组动力学分析.运用动量矩定理及牛顿第二定律分别对滚轮回转以及机心组纵向运动列写动力学方程,在保持机心体横向宽度不变的情况下,通过参数化机心体导轨与水平方向夹角的方法,编程求解.计算结果表明,机心体导轨倾角的存在会增大主滚轮驱动压力峰值,但不会改变主滚轮压力峰值出现的时机;驱动压h峰值与导轨倾角基本呈线性关系且单调递增;回转体转速较高时,驱动压力峰值与倾角关系曲线斜率更大.在高转速的转管炮机心体设计时,仅从驱动压力方面,应优先考虑水平导轨.从驱动和磨损后定位方面,应适宜搭配加速度较小的炮箱曲线槽以及倾角较小的导轨.