装填条件对膨胀波火炮发射性能的影响

膨胀波火炮利用发射过程中精确打开炮闩的方法实现了在不降低弹丸初速的前提下大幅度减小火炮后坐的目的.采用经典内弹道理论对膨胀波火炮发射过程进行了建模与仿真,计算并分析了药室容积、装药量、弹丸质量等装填参数对膨胀波火炮后坐减小率、膛内平均温度减小率、后效期结束时间提前率的影响规律,为膨胀波火炮的实际应用提供了理论参考.     

基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究

传统的火炮设计和分析均基于“平面、对称和静平衡”三个基本假设,实际上是一种静态的分析方法,尽管在工程实践中引入了多种经验符合系数,但是火炮分析结果和试验的一致程度不能令人满意。这是因为火炮的射击过程是一个动力学过程,需要采用动力学分析方法。虚拟样机技术的出现为火炮射击稳定性研究提供了新的方法,文中在建立火炮动力学模型的基础上,通过选取火炮结构参数对火炮射击稳定性进行研究,利用虚拟样机分析高低机刚度和阻尼、大架刚度和阻尼、土壤介质刚度和阻尼、后坐质量偏心和耳轴位置偏心对火炮射击稳定性的影响。通过引入改进的相对灵敏度分析公式,解决具有不同量纲的影响因素的比较问题,进而确定影响火炮射击稳定性的重要结构参数。针对目前优化技术存在的局限性,以火炮射击稳定性为目标,采用优化子空间的逐层优化方法对火炮射击稳定性进行研究,找到一组使火炮稳定性最优的结构参数,证明虚拟样机技术对火炮系统动态特性仿真的可行性和优越性。最后,展望了虚拟样机技术在武器装备领域应用的前景。     

火炮身管内膛涂层制备及检验方法

炮膛烧蚀是长期存在的严重影响火炮身管寿命的问题,身管内膛涂覆耐烧蚀保护层是提高身管抗烧蚀能力,延长身管寿命的最新方法之一。重点研究了身管涂层材料的选取原则、制备技术和工艺,比较了各种制备技术的优缺点,并针对炮膛工况特点,确定了一种较为合理的身管内膛涂层制备工艺,设计出了两种检验身管涂层耐烧蚀性的试验装置。该研究也可为相关领域的研究或试验提供一定的参考借鉴作用。     

基于一致可靠度的身管强度设计

从分析火炮身管的材料，载荷和结构尺寸的离散性出发，建立了火炮身管强度设计的可靠度模型，从可靠度一致的角度出发，建立了火炮身管的全长结构尺寸与可靠度一致之间的关系，针对某型火炮身管进行了可靠度有限一致的强度设计，从而保证了身管设计安全裕度的有限一致。     

基于实验、神经网络和遗传算法的一种优化设计方法

针对传统优化设计方法对于机理复杂情况难以给出明确函数及只能寻优局部极值的缺陷 ,提出了用实验数据和神经网络形成“虚拟”函数和用遗传算法寻优全局极值的一种优化设计方法 ,并给出了一个优化实例     

供料机机电液耦合动力学仿真研究

采用基于软件接口的协同仿真策略,拟定供料机协同仿真方案.利用MSC.ADAMS和EASY5仿真软件建立供料机机、电、液耦合的仿真模型,通过VV＆A证明该仿真模型的可信度.对料仓摆转0°、30°和60°三种工况的输料过程进行动力学仿真分析.分析结果表明:所提出的协同仿真方案能够真实反映机、电、液间的耦合作用,为复杂机、电、液一体化产品的仿真分析提供了一种便捷的协同仿真方案.     

变化油压冲击下火炮制退机唇形密封圈的动密封性能

研究制退机唇形橡胶圈在火炮高速发射时的动密封性能。分析唇形密封圈的工作原理,利用微观组织分析方法研究密封圈失效机制;通过橡胶力学性能试验和拟合寻优,确定橡胶超弹性本构模型,利用ABAQUS建立密封圈轴对称有限元模型;通过ADAMS仿真求解得到不同装药条件下制退机后坐速度、变化油压等参数,并综合考虑初始过盈量、摩擦因数、动密封速度等因素,分别对密封圈的安装、静密封和动密封等工况进行模拟;根据密封圈失效准则,研究变化油压冲击作用下的唇形橡胶圈动密封性能,对研究和掌握火炮发射状态下唇形密封圈的寿命规律具有一定参考价值。     

火炮系统数字样机平台探讨

分析了传统火炮系统研制模式的弊端以及对数字样机的需求,着重讨论了火炮系统的数字样机设计平台构建,包括数字样机的软件框架,硬件平台及网络环境的选型和讨论,并给出了基于数字样机平台的火炮系统并行设计流程,为获得最优设计方案,保证论证指标提出了有效的技术手段。     

轻武器用小型缓冲器结构改进与优化

对轻武器用小型液压缓冲器进行了结构改进与优化研究,将原液压缓冲器流液口改为深浅变化的沟槽,利用三次样条曲线拟合流液沟槽轮廓,并利用MATLAB优化工具箱进行了优化,得出了优化的结构参数,改进后武器后坐力峰值下降54％,且变化更为平稳.     

火炮方向机缓冲自锁过程的动力学响应分析

为研究火炮方向机缓冲自锁过程的运动规律和动力学特性,分析了缓冲摩擦装置的结构及作用机理,确立了其主要力学模型和计算方法。在此基础上,利用ADAMS多体动力学分析软件建立了缓冲摩擦装置虚拟样机,考虑冲击外力、传动间隙、碟形弹簧刚度、阻尼及预压力等因素,仿真得出支撑垫圈和碟形弹簧的振动响应曲线,与部件实际运动规律相吻合。重点考虑传动间隙对缓冲摩擦装置的影响,仿真结果表明,后螺筒和长螺帽的调整间隙只有控制在一定范围内,缓冲摩擦装置才能充分发挥其效能。