基于虚拟样机的自行火炮发射动态性能研究

利用ADAMS/ATV和Pro/E建立某型自行火炮射击时的多体系统动力学模型,采用第一类拉格朗日方程建立系统的动力学方程.该模型由249个刚体组成,共有1275个运动自由度.将发射时的外载荷施加于相应位置进行仿真,计算得到火炮后座复进的运动规律,结果表明虚拟样机模型后座复进位移和速度的变化符合火炮实际后坐复进规律.     

火炮复进机压力监测系统设计

复进机作为火炮反后坐装置的重要组成部分,其性能好坏直接影响到火炮战斗力。针对火炮反后坐装置工作可靠性与复进机内部压力密切相关这一工程实际问题,设计了一种可以实时反映火炮复进机内部压力变化规律的压力监测系统。该系统利用了现代传感技术、无线传输技术以及单片机技术,实现了建制规模火炮复进机压力数字化检测与管理,为火炮反后坐装置常态化检测、维护和保养提供了便捷的信息化管理平台。试验结果表明：该设计可靠实用,符合火炮射击过程,为反后坐装置后续故障诊断奠定了基础。     

基于改进遗传算法的反后坐装置故障诊断方法

反后坐装置是火炮射击故障率最高的部件之一。驻退机故障主要体现在驻退机内液量不足及节制环、驻退杆活塞套等零件磨损,完整火炮难以直接测量内部零件磨损量,因而驻退机故障诊断困难。通过建立反后坐装置后坐、复进运动数学模型,对射击中出现的驻退机故障及其原因进行了仿真计算,应用改进的遗传算法诊断了其故障原因,并用诊断实例验证了该方法的正确性与有效性。实例证明,该方法在火炮反后坐装置故障诊断方面具有速度快、精度高等优点,为火炮结构优化设计及故障论断提供参考。     

基于图像匹配技术的火炮反后坐装置动态测试方法

针对目前火炮射击中反后坐装置的参数测试常规方法的一些不足,提出一种利用高速摄影机记录火炮发射状态,运用图像处理技术,采用图像匹配定位的方法,获取火炮发射状态下反后坐装置位移、速度数据,并与反后坐装置计算书的数据进行了比较。结果证明,用该方法所得数据与火炮射击时驻退后坐的运动情况基本一致,符合工程要求。说明基于图像匹配技术的反后坐装置检测技术的可行性,具有非接触、准确度高与灵活性较强等优点。     

虚拟样机在火炮反后坐实验台设计中的应用

某型牵引火炮后坐装置的虚拟样机动力学模型以LMS Virtual.Lab为开发环境建立.先导入PRO/E模型文件进行简化,并添加约束关系建立火炮上架以上部分的实体模型.再借助Virtual.Lab用户自定义子程序模版TSDA,通过Fortran语言编程实现后坐与复进行程函数元素的添加.以0°全装药射击对虚拟样机进行验证,采用最大值法比较比后坐位移和速度的仿真值与实验值,所得误差在工程应用范围内,满足工程应用需要.     

基于动力学仿真的车载火炮射击稳定性优化

为了提高车载火炮系统射击稳定性，基于动力学仿真和优化方法进行后坐稳定性和复进稳定性优化研究。采用多体系统动力学建模理论和方法建立全炮系统动力学模型，结合优化设计理论和方法，建立车载火炮射击稳定性优化模型。采用遗传算法，对火炮系统的射击稳定性进行结构参数和动力学参数的优化。优化结果表明，优化后车载火炮系统的射击稳定性得到很大提高，同时也验证了优化模型的正确性和优化算法的可靠性。     

火炮修后水弹试验后坐复进运动分析计算

目前火炮大修后虽广泛采用水弹试验来检验火炮修理品质,但对火炮水弹试验理论研究很少;针对这一现状,对考核修后火炮品质的火炮后坐复进运动规律进行了分析研究;基于水弹试验原理与工程实践,建立了火炮水弹试验后坐复进运动计算模型,并以某炮为例进行了仿真计算,计算结果与测试结果基本相符,表明所建立模型的正确性和计算结果的可行性。     

基于模糊层次分析法的装备性能评估

从火炮战术技术指标出发,运用层次分析法,通过提取射击精度、射击稳定性、平均复进效率、缓冲效率和击发性能等参数,建立了包括3个层次、5个准则、13个指标的火炮性能评估体系。基于模糊层次分析法,构造了模糊一致矩阵,得到了各指标的相对权重;确定了各指标的隶属度函数。该模型可为火炮性能评估与分级提供根据,评估结果可为部队科学规划装备编配和维修预案提供基础数据以及决策依据。     

水弹射击条件下火炮复进机的工作特性分析

为研究水弹射击条件下火炮复进机的实际工作特性,采用分段处理气体多变指数的方法,将火炮后坐瞬变过程分为2个压缩子过程和2个膨胀子过程;运用热力学理论分析了实弹和水弹射击条件下各子过程中气体的实际特性与火炮内弹道特性之间的内在关系;利用压力传感器反复测试了2种射击条件下复进机内气体的状态变化.理论分析与实验结果均表明,水弹射击过程中,其内弹道特性通过影响复进机气体系统的内摩擦作用与传热过程,会间接对气体多变指数及复进机工作特性产生影响,使火炮复进速度低于实弹射击.     

基于动态后坐的火炮综合性能检测系统设计

针对目前装甲车辆火炮综合性能检测手段落后,无法满足信息化条件下维修保障需求的问题,在对火炮各部件的关键性、综合性指标进行分析研究的基础上,设计能检测火炮系统炮闩、反后坐装置、瞄准机等部件静态和动态综合性能指标的检测系统。重点采用了先进的液压控制技术模拟火炮动态后坐,在后坐和复进过程中实现火炮的技术指标检测,使得对火炮修前的性能状态以及修后的维修情况全面掌握,应用结果表明,检测系统运行稳定可靠,大大改善了维修保障条件。     

基于RecurDyn的弹簧－液压式缓冲装置动力学仿真研究

缓冲装置对自动机后坐力、射击稳定性、系统的射击精度的影响至关重要,是现代自动机研究的重要部分。某中口径自动机采用弹簧－液压式缓冲装置,以该自动机为研究对象,基于多刚体动力学理论,运用 RecurDyn软件建立了其动态仿真模型,通过仿真计算,得到自动机8连发后坐部分位移与后坐力曲线,与该样机实测8连发后坐部分位移曲线和后坐力曲线比较,相对误差在5％以内,表明用该方法计算的结果比较符合实际情况。     

某微后坐力转膛自动炮动力学分析

以某微后坐力转膛自动炮为研究对象,在分析其结构特点及工作原理的基础上,考虑喷管推力、机构之间的运动阻力及碰撞等因素,应用动力学仿真软件 RecurDyn建立了该自动炮的虚拟样机模型,并对其2个射击循环进行了动力学仿真,获得了自动炮后坐与复进过程中的机构运动特征数据,仿真计算结果与试验测试结果较为吻合,验证了所建虚拟样机的正确性和有效性,在此基础上,研究了转膛体转动惯量对滑板运动的影响规律,结果表明转膛体转动惯量的变化对滑板运动特性影响较小。仿真模型与结果可对该炮参数优化及结构改进提供理论参考依据。     

高射频内能源转管炮动态响应优化

为改善内能源转管炮动态响应性能,以某高射频小口径舰炮为对象,对其动态响应进行优化设计.建立转管炮虚拟样机模型,对身管进行柔性化处理,对全炮进行动力学仿真,计算得到转管炮动力响应特性曲线,基于Isight软件平台,对仿真模型进行了多目标优化,对基于优化后的火炮的动态响应结果进行了射击密集度仿真.研究结果表明:优化后炮口最大纵向振动位移减小1.43%,最大后坐阻力减小7.23%,后坐最大位移减小5.63%,射击密集度得到了改善.该研究为提高内能源转管炮射击精度和自动机的结构优化提供了参考.     

坦克炮驻退机节制环磨损状态评估方法

针对坦克炮驻退机节制环磨损故障规律,提出一种磨损状态评估方法。对坦克炮驻退机节制环磨损状态- 非磨损状态进行对比分析,采用模拟仿真获取节制环不同磨损状态下的后坐、复进参数;分析对比特性参数的变化 规律,找出节制环磨损状态与后坐复进参数的对比关系,得出特征变化规律。仿真结果表明,该方法能为实时了解 驻退机技术状态奠定基础。     

航炮射击炮振响应抑制特性分析

为有效抑制后坐力和前冲后坐位移,对航炮射击炮振响应抑制特性进行分析。建立航炮前冲后坐的动力 学模型,对航炮射击无缓冲时后坐力以及航炮射击过程的刚度进行分析,对不同射速、阻尼条件下的后坐力和前冲 后坐位移响应抑制进行仿真试验。该研究可为航炮在武器系统集成应用提供参考。     

人-枪系统中不同自动方式对枪械后坐作用影响研究

为了研究枪械在人-枪系统中后坐作用的特性和影响因素,基于不同自动方式下枪械的内弹道特性、后坐机理以及枪机运动,结合刚体动力学和碰撞动力学,分别建立了在立姿射击时,考虑人-枪作用的导气式和自由枪机式两种枪械后坐作用的动力学模型,并对枪械在人-枪作用过程中的后坐作用力、后坐速度、肩部水平位移等特征物理量进行数值分析和实验分析。研究结果表明：两种不同自动方式的枪械后坐作用力、射手的后坐速度和位移随后坐时间的变化规律、最大值出现的次数和时间并不相同。