某榴弹发射器刚柔耦合动力学建模与仿真研究

以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,采用ADAMS／Flex柔性模块,建立某自动榴弹发射器刚柔耦合的ADAMS模型。通过引入柔性架杆,对该发射器进行了刚柔耦合多体发射动力学仿真和分析,得到榴弹发射器的运动情况和一系列的动力特性曲线。通过与试验数据相比较,证明该方法科学合理,准确有效。     

自动榴弹发射器的发展方向

介绍自动榴弹发射器的性能与技术要求以及几种典型的产品。     

俄罗斯AGS-30自动榴弹发射器

<正>AGS-30是俄罗斯图拉KBP仪器设计局在AGS-17自动榴弹发射器基础上研制而成的一款自动榴弹发射器。该榴弹发射器采用自由枪机式自动原理,开膛待击,前冲击发方式,为了简化机构,其仅有连发功能。该榴弹发射器安装在专用三脚架上使用,三脚架上装有摇架,摇架上设有控制发射器高低与方向的手柄。AGS-30采用30发弹鼓供弹(枪弹装于不可散式弹链),与AGS-17一样发射30×29mm     

某弹协调臂刚柔耦合动力学仿真

为了评估某火炮自动装填系统中弹协调臂的性能,在分析某弹协调臂的工作原理的基础上,利用ProE建立了弹协调臂的三维模型,并在ANSyS中对模型中的弹协调臂本体部分完成网格划分和刚性区域的建立,生成弹协调臂本体部分的柔性体模态文件,在ADAMS中对柔性体施加转动约束以及液压缸驱动,对弹协调臂进行了刚柔耦合仿真,得到弹协调臂在摆动过程中的动力学特性以及动态的应力分布,给出了不满足强度要求的应力集中区域,为设计验证和后期改进提供了理论依据。     

基于ADAMS的单兵手持式榴弹发射器动力学仿真

通过分析国内外榴弹发射器的研究现状和发展趋势,借鉴国外某型号小口径榴弹发射器,设计了一种发射25 mm ×40 mm小口径榴弹的单兵手持式高性能榴弹发射器。运用SolidWorks软件建立了其虚拟样机模型,采用经典内弹道学理论,通过VB软件编程计算获得了内弹道膛压及气室压力曲线,为后续仿真提供了载荷曲线。以多体系统动力学理论为基础,结合实际工作情况对所建立的三维实体模型进行简化和约束添加,通过动力学仿真分析,获得了枪机、枪机框和枪管在工作过程中的速度及位移曲线,验证了各机构的运动可靠性。     

基于ADAMS的某榴弹发射器动力学仿真分析

利用Solidworks和ADAMS软件联合建立了某榴弹发射器的虚拟样机模型,针对武器自动方式提出连发控制方法,并对模型进行了验证,结果表明仿真与试验数据基本吻合,符合工程分析的要求。在此基础上对供弹机构、枪机以及枪机和节套的撞击力等进行了仿真,获得试验无法测量的参数,分析结果表明采用虚拟样机技术对该榴弹发射器动态特性分析是可行的。     

基于ADAMS 的某防暴榴弹发射器仿真分析

为验证某防暴榴弹发射器的可行性,将虚拟样机技术引入到自动武器的研究中,应用动力学仿真软件对其进行数值仿真分析。在SolidWorks中建立其三维模型,根据ADAMS软件的建模原理,将三维模型简化后导入ADAMS中,通过定义运动副、约束及施加载荷建立了某防暴榴弹发射器的虚拟样机模型。在此基础上,对发射器的自动机、击发机构和供弹机构进行了仿真分析。仿真分析结果验证了所设计模型的合理性,为进一步的工作奠定了基础。     

湖南轻武器研究所LG3 40mm自动榴弹发射器

<正>该自动榴弹发射器发射管口部设有高效膛口制退器,便于发射操控,配用40mm榴弹,射速340~400发/分,有效射程2200m,枪管寿命6000发。其采用双向供弹机构,30发容弹量的弹箱可从左侧或右侧供弹,满足了机动平台对发射器供弹方向可变换的要求。该榴弹发射器配用的弹药主要有杀伤弹、破甲杀伤弹、爆震弹和训练弹。这些弹种均采用高低压发射原理,具有高初速、低膛压特性。为达到通用的目的,这些弹的口径、外形尺寸、弹丸初速、弹丸质量、质心位置等参数均与美40×53mm SR系列榴弹基本一致,但其作战效能指标比美式榴弹有一定幅度提高。     

防空火箭炮刚柔耦合发射动力学仿真

为了研究防空火箭炮射击过程中的振动特性,以多柔体动力学理论为基础,采用＂模态缩减法＂生成柔性车大梁,用可以求解刚体和柔性体之间非线性接触问题的＂节点法＂生成柔性定向管,建立某车载防空火箭炮刚柔耦合动力学模型.结合相关实验参数进行了数值仿真,并与多刚体模型仿真结果相比较.结果表明：与纯刚性模型相比,考虑定向管和车大梁柔性变形的动力学模型更贴近于火箭炮的实际射击情况;柔性变形影响火箭弹出管口的初始扰动,进而影响射击精度.该研究对于改善火箭的初始扰动具有参考价值.     

台军40mm转轮榴弹发射器及T85下挂榴弹发射器

台军单兵装备的榴弹发射器主要有两种,一种是十年前从南非采购的单独使用的40mm转轮榴弹发射器,一种是台湾造T85下挂榴弹发射器。     

车载火箭炮行军动力学研究

车载火箭炮在行驶中,路面激励产生的动载荷会对火箭炮的零部件产生破坏作用,从而影响火箭炮的使用寿命。通过分析全炮的拓扑结构,用RECURDYN、ANSYS软件,建立了车炮在行驶状态下的刚柔耦合模型。在实际建模中,取大梁为柔体。根据相关军用标准,编制六种路面谱。对六种路况进行行军分析,获得了相关零部件的动态参数。为某新型火箭炮的总体设计及零部件设计提供依据。     

车载导弹多柔体发射动力学仿真研究

发射装置中某些构件的柔性效应对导弹发射系统的动力学过程会产生重要影响。针对某车载两联装导弹发射系统．将弹墚系统以及与之接触的地面土体作为一个完整系统。并考虑燃气流冲击力造成的地面振动的影响,分别进行多刚体系统和刚柔耦合系统的发射动力学仿真,分析构件的柔性变形对发射筒的振动和导弹出简姿态变化的影响。结果表明,考虑地面振动的多柔体刚柔耦合动力学模型可以更好地模拟发射动力学过程。     

基于ADAMS的导弹级间分离刚柔耦合仿真与分析

针对现有导弹级间分离中无法抛掉更多的消极质量,以提高运载能力的问题,提出了一种基于长行程导向装置的级间冷分离机构,将软件ADAMS和ANSYS相结合进行了刚柔耦合的动力学仿真分析,对结构进行优化.通过采用蒙特卡洛法的仿真计算和分析,得到导弹在级间分离过程中的极限载荷状态,对分离机构进行了动力学仿真和分析,采用仿真试验组的方法完成对分离结构尺寸的优化设计.结果表明,经过结构优化的长行程导向装置的分离机构不仅能够稳定顺利地完成分离,还有效地提高导弹的运载能力.     

复杂空间机构热态刚柔耦合多体动力学建模

借助多体动力学软件建立了复杂空间机构的刚体动力学模型,通过添加控制规律来实现该机构特定姿态的运动。使用有限元方法将非均匀分布的载荷转化为便于添加的节点集中力。采用实体板壳和模态缩减技术将主要承载部件柔性化处理,建立了复杂空间机构的刚柔耦合多体动力学模型,计算并验证可模型的正确性。提出了基于实体板壳一模态综合一载荷移置一刚柔耦合的复杂空间机构的热态多体动力学的建模方法,该建模思路和方法对其他类似机构有指导意义。     

车载冷发射刚柔耦合动力学建模与仿真

为了分析大跨度柔性车架和起竖托架对车载冷发射系统动态响应的影响,满足快速化和精确化仿真的需要,针对车载冷发射系统典型结构和弹射物理过程,基于笛卡尔坐标方法描述体的运动,以适应发射车约束复杂的特点。采用浮动坐标系方法描述柔性体的变形,通过模态综合法缩减系统的自由度数,并提出采用赫兹接触模型模拟弹重的释放过程,最终建立了车载冷发射系统刚柔耦合动力学快速仿真模型。分别基于弹射模拟试验系统和实装系统对仿真模型进行了试验验证和仿真验证,并进行了车载冷发射刚柔耦合动力学响应分析。结果表明：提出的刚柔耦合仿真模型能够快速有效地分析车载冷发射弹射过程的动态响应特性,满足工程设计的需要;柔性车架模型比刚性车架模型更合理,而且弹射过程发射管口x向相图的奇异点为稳定焦点,说明车载冷发射系统能够恢复到稳定平衡状态。     

车载导弹发射过程姿态模拟

为研究车载导弹发射过程系统的动态响应和导弹的运动特性,从理论角度分析了发射过程系统的振动特性,并综合分析了导弹运动扰动原理.在对发射系统合理简化的基础上建立了整车刚柔耦合动力学模型,在模型中考虑了抛盖与燃气冲击载荷,进行了完整发射过程的刚柔耦合动力学仿真.所得仿真结果与试验数据相吻合.研究结果表明,所建刚柔耦合动力学模型能够较真实地模拟导弹发射过程,整个系统结构阻尼设计基本合理,能够满足战术要求.