参数不确定性细长火箭弹随机特征值问题研究

固有振动特性分析已成为大长径比火箭弹研制与动态设计的重要环节之一。系统的加工测量误差、几何、材料以及约束条件等的不确定性对火箭弹动态特性具有显著影响。该文基于传递矩阵法和摄动方法,建立了含不确定参数的细长火箭弹随机特征值问题分析方法,研究了参数不确定性对火箭弹振动特性的影响。该方法无需建立系统总体动力学方程,可大幅度提高随机特征值问题的计算效率、降低系统存储需求。分别应用该文方法与Monte Carlo 方法对某大长径比火箭弹随机特征值问题进行了分析,两种方法计算结果吻合较好,证明了该方法的有效性。     

机载多管火箭非满管射击试验方法研究

研究机载多管火箭非满管射击试验方法,为减少机载多管火箭密集度试验用弹量提供新的试验方法。应用发射动力学和多体系统传递矩阵法理论,基于等起始扰动思想,建立了机载多管火箭发射动力学模型、特征方程和动力响应方程,并应用随机整数规划方法,形成了减少机载多管火箭试验用弹量方法。针对某19管机载多管火箭,提出了6发连射的密集度试验方案,试验验证使密集度试验用弹量比常规试验方法减少了68.4%,节省了大量试验费用。     

激光陀螺捷联惯导系统减振功率谱分析

应用多体系统传递矩阵法,推导了激光陀螺捷联惯导减振系统各元件的传递方程和传递矩阵,建立了相应的多体系统动力学模型,获得了系统总传递方程、总传递矩阵和响应的功率谱密度.分别应用文中方法和通常振动分析方法,获得了随机输入条件下激光陀螺捷联惯导减振系统动态响应的功率谱密度,仿真结果对比表明了文中方法的有效性.文中方法无需建立系统总体动力学方程,计算速度快、建模灵活,为激光陀螺捷联惯导系统减振设计提供了新的技术手段.     

射序、射击间隔对“金属风暴”武器射击密集度影响

基于多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,推导了"金属风暴"武器系统不同射序对应的系统初值,建立了"金属风暴"武器发射动力学仿真系统,仿真建立了"金属风暴"武器射序、射击间隔与射击密集度之间的定量关系,为通过调整"金属风暴"武器的射序和射击间隔来提高"金属风暴"武器射击密集度提供了可行的技术手段。     

机载多管火箭系统振动特性研究

多管火箭系统振动特性是科学评价机载多管火箭系统动态性能和提高密集度的重要依据。应用多体系统传递矩阵法,建立了某机载多管火箭武器系统动力学模型,从理论、计算、试验三方面研究了机载多管火箭系统的振动特性。建立了某机载多管火箭武器系统固有振动特性数值计算和试验测试方法,实现了对机载多管火箭刚柔耦合多体系统不同装载情况下固有振动特性的快速计算,数值计算结果得到了模态试验的验证。建立的机载多管火箭武器系统振动特性计算方法具有无需建立系统总体动力学方程、涉及系统矩阵阶次、计算速度快等优点。     

闭链刚柔五杆机构动力学建模与仿真研究

复杂机构动力学的快速建模与高效计算,是机构学领域关注的难题之一,对复杂机构高效运动预测和优化设计具有重要的理论与实用价值.应用多体系统离散时间传递矩阵法,定义了平面闭链刚柔五杆机构的状态矢量,推导了典型元件的传递方程和传递矩阵,实现了对平面闭链刚柔五杆机构动力学的快速建模与计算.分别应用本文方法和Lagrange方法实例计算了某闭链平面刚柔五杆机构动力学,计算结果对比验证了本文方法的有效性和高效性.本文方法无需建立系统总体动力学方程,涉及系统矩阵阶次与系统自由度无关,建模灵活,计算速度快,可推广应用于其他复杂机构动力学研究.     

受控柔性机械臂动力学建模仿真

针对链式反馈受控多体系统,建立了反馈控制的通用处理方法,构造了相应的控制元件,建立了受控多体系统离散时间传递矩阵法.该方法无需建立系统总体动力学方程,计算速度快、建模灵活,相比于其他动力学方法更利于对复杂受控多体系统的动态设计和实时控制.采用PD控制和基于压电激励器的模态速度反馈控制,分别建立了柔性机械臂系统相应的传递矩阵,应用文中方法实现了对柔性机械臂轨迹跟踪和振动主动控制,仿真结果表明了该方法的有效性.     

多管火箭定向管振动控制设计

为了减小多管火箭在发射过程中定向管振动对火箭弹起始扰动的影响,考虑多管火箭的噪声干扰,基于多体系统传递矩阵法建立了多管火箭动力学模型,在模态空间下设计了H2最优控制器控制定向管振动,进行了数值仿真,并把H2最优控制器与PD控制器进行了仿真对比,结果表明,采用H2最优控制器的系统不但具有良好的瞬态和稳态性能,而且具有较好的抗干扰能力,能有效地抑制噪声干扰,增强了控制系统的鲁棒性能.     

多体系统动力学研究进展

体系统动力学是当今力学领域的研究热点和难点之一,为解决机械、航空、航天、兵器、机器人领域中大量机械系