远程火箭炮武器系统保障效能仿真与评估技术研究

远程火箭炮武器系统是我陆军实现远程火力压制的“撒手锏”装备,其保障效能能否充分发挥直接影响战役进程.针对传统效能评估方法存在的不足,从战备完好性和任务成功性两方面进行分析,在建立训练或作战任务模型、功能组成模型、维修任务模型、维修保障系统模型和保障效能评估模型的基础上,采用虚拟样机、失效试验与实装试验相结合的方法对自然故障过程进行仿真,基于Monte-Carlo方法对战场损伤过程进行仿真,开发了远程火箭炮武器系统仿真评估系统,通过灵敏度分析,指出了平时和战时维修保障过程中存在的突出问题,并提出针对性建议.     

基于虚拟样机的供输弹机液压系统故障仿真

供输弹机是火炮实现装填自动化的重要机构,涉及机电液等多种系统的耦合,故障率较高.为了能够真实地模拟供输弹机液压系统的故障过程,提出了适用于大型复杂系统耦合仿真的协同仿真方法,建立了完整的供输弹机虚拟样机,较好地解决了机电液耦合、多碰撞拓扑等难题,并通过实装试验数据验证了虚拟样机仿真的可信性.以溢流阀发生粘滞阻力过大和液控单向阀发生控制油路故障为例,说明了故障发生时供输弹机的动力学响应特性,明确了故障机理,为快速地进行故障特征提取和积累故障样本奠定了良好的基础.     

基于Lanczos法的多管火箭炮模态仿真和试验

为研究某型多管火箭炮振型和固有频率,对其进行模态分析,根据火箭炮发射装置物理样机,完成其有限元模型建立;完成火箭炮发射装置模态测试,采用Lanczos迭代法完成模态仿真分析;将仿真和试验测试模态结构进行对比验证,通过振型完成火箭炮刚度分析,为其进一步优化设计提供支撑。     

某履带车辆同步器工作过程仿真及磨损寿命预测

以Virtual．LabMotion为平台，建立同步器同步过程动力学模型，通过仿真对不同换挡力下的同步时间和同步后车速进行了研究。以摩擦学理论为基础，结合摩擦磨损实验，预测同步器的磨损寿命，为同步器的优化设计和提高传动系统可靠性提供了理论依据。     

舰载火箭炮武器系统的仿真

通过介绍针对火箭炮武器系统海上试验的特点以及试验现场的特殊性，对专门研制的火箭炮武器系统仿真测试系统的组成、主要功能和工作原理进行了仿真研究，重点描述了系统仿真中所用的远程坐标转换模型和舰艇姿态仿真模型。     

某型供弹机关重件磨损加速寿命试验仿真

针对某供弹机寿命试验周期长,耗资大,薄弱环节工作参数不易测得的问题,提出对供弹机进行加速寿命试验;以供弹链关重件-销轴与销孔的配合为研究对象,进行了加速寿命试验的计算机辅助设计与分析(ALT-CAE),基于ADAMS建立了供弹机的虚拟样机模型,通过仿真得到了销轴与销孔配合在正常工况下和加速工况下的碰撞载荷谱与相对角速度谱;获得了销轴在各加速工况下的加速系数,拟合了销轴的加速曲线,建立了加速寿命试验的加速模型.为基于磨损的加速寿命试验提供参考.     

弹带挤进膛线过程摩擦磨损试验及失效机理分析

弹带挤进膛线是一个复杂非线性的力学过程。膛线起始部磨损量是身管寿命评判的重要技术指标之一。为了真实地反映弹带挤进膛线过程中膛线起始部的磨损失效过程,以身管材料PCr Ni Mo钢制作销试样,以弹带材料96黄铜制作盘试样,基于MMS-1G型销-盘式摩擦磨损试验机进行高温高速条件下的摩擦磨损试验,测定PCr Ni Mo钢/96黄铜摩擦副在高温、高速、干滑动条件下滑动速度和接触压力对摩擦系数和磨损率的影响。并应用扫描电子显微镜对摩擦表面进行观察,研究滑动速度和接触压力在销试样磨损失效过程中的影响过程。结果表明:滑动速度与接触压力对PCr Ni Mo钢的摩擦磨损性能有类似的影响规律,但影响程度不同,都存在敏感变化范围。     

新型远程火箭炮战斗损伤的仿真

为满足新型远程火箭炮战时技术保障仿真研究和战损规律研究需要,分析了该型火箭炮可能受到的威胁,建立了弹药破片场模型和该型火箭炮的几何描述模型,对该型火箭炮的战斗损伤进行了仿真,通过仿真可以得出某该型火箭炮的具体损伤程度及损伤概率.     

坦克刚性牵引装置动态载荷的虚拟测试

采用虚拟样机技术,应用ADAMS软件建立履带车辆刚性牵引装置动态载荷虚拟测试虚拟样机模型,在虚拟试验环境下测量了软土路面的滚动阻力系数及刚性牵引装置的动态载荷情况.通过仿真结果与实际测量结果的对比,验证了刚性牵引装置动态载荷的虚拟测试是可行的,这为刚性牵引装置的强度设计提供了载荷边界条件.笔者以平地匀速转向、匀速上坡和平地起步3种工况为例,对牵引装置的动态载荷进行了虚拟测试,结果表明,起步阶段刚性牵引装置所受载荷最大,达到6 t.     

火炮炮闩击发机构可靠性强化试验技术

为提高炮闩的试验效率和可靠性,将可靠性强化试验理论引入其可靠性研究中。以火炮炮闩为强化试验载体,基于虚拟样机技术对击发机构磨损失效进行强化试验研究,依据受力分析确定了增大击针簧刚度的强化试验技术,通过仿真试验和分析,结果表明机构磨损量强化系数随强化应力水平的提高而变大,所确定的强化试验技术加快了零部件失效进程,有利于缩减可靠性试验的时间,为可靠性强化试验在装备机械系统中的应用提供理论和技术支撑。     

防暴火箭弹发射器虚拟样机建模及仿真分析

以某型防暴火箭弹发射器为研究对象,应用CAD建模软件和动力学仿真软件建立了虚拟样机模型。对其单射和齐射两种状态时的发射装置进行了仿真,将振动仿真结果试验数据进行了比较,二者十分吻合。验证了将虚拟样机技术引入防暴武器研究领域的可行性,为进一步仿真研究和试验奠定了基础。     

虚拟样机技术在防空武器研发中的应用

一、引言虚拟样机技术的发展源于航天和军事部门。虚拟样机技术是当前设计制造领域的一门新技术,涉及多体系统动力学,计算与软件工程等科学。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型,分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。虚拟样机技术在设计的初级阶段——概念设计阶段就可以对整个系统进行完整的分析,可以观察并试验各组成部件的相互运动情况。使系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,它可以在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统不断修改,直至获得最优设计方…     

多转子-轴承系统虚拟样机建模及仿真

以LMS Virtual.Lab Motion为开发环境建立了某传动箱多转子-轴承系统虚拟样机,导入PRO/E模型文件进行简化,建立实体模型。针对目前所建立的齿轮传动系统虚拟样机过于简化的情况,建立了考虑时变啮合刚度的非线性扭转振动模型。通过组合副和用户自定义程序,实现了齿轮副和轴承端的耦合振动模型。仿真结果表明:通过虚拟样机仿真的方法获得载荷谱是可行的,其可用于深入研究传动箱的振动分析、强度校核和寿命预测。     

基于空空导弹虚拟样机的虚拟靶试仿真系统设计

基于导弹虚拟样机仿真平台和商用视景仿真软件实现了空空导弹虚拟靶试仿真系统。充分利用了商用视景软件便捷、高效、高保真的飞行模拟解决方案,同时兼顾空空导弹性能虚拟样机拟真度高的特点。结合基于视景系统的人机交互飞行仿真模型开发、导弹虚拟样机的仿真模型组成与搭建、数据交互模块设计等内容,阐明了空空导弹虚拟靶试仿真系统的建立过程。     

基于RccueDyn的自动供弹机故障仿真研究

在Recur Dyn软件中建立了自动供弹机的虚拟样机模型,并采用数值计算方法结合实验数据对模型进行校核,验证了样机的正确性;针对该型供弹机的弹筒变形和弹筒链疲劳磨损等典型故障进行了仿真分析,并将故障仿真结果与正常仿真结果进行了全面对比,发现了相关故障的特点及运动规律。研究结果表明:弹筒变形和弹筒链疲劳磨损将会导致供弹过程中卡弹及供弹不到位等故障发生,解决了以往对该类型故障研究不够深入及可信度不高的问题,为后续故障研究提供一定的参考。     

虚拟样机在火炮研制及评估中的应用研究

介绍仿真的重要性 ,对虚拟样机的优点进行了概述 ,讨论了火炮的拓扑结构和自由度 ,并建立了各体局部坐标系。首次将 ADAMS的应用引入到装备仿真领域 ,介绍了机械系统仿真分析平台 ADAMS及装备虚拟样机建立的步骤 ,结合Fortran语言编程在 ADAMS环境下建立了装备虚拟样机 ,算例仿真结果证明了武器装备模型及其虚拟样机建立的正确性。基于虚拟样机仿真 ,制定了火炮故障评估方案 ,提出故障评判函数的概念。最后展望了虚拟样机技术在武器装备领域的应用前景     

ADAMS的某自行火炮自动开闩及抽筒过程动力学分析

在某型自行火炮炮身的研究中,利用Pro/E和ADAMS软件建立了炮身虚拟样机模型,完成了后坐复进和自动开闩以及抽筒的动作仿真.通过动力学分析获得了全装药射击条件下的仿真结果,与试验实测结果进行比较,证明所建虚拟样机是可信的,并重点对自动开闩以及抽筒过程的动力学特性进行了研究,为疲劳寿命以及可靠性分析研究提供了有力的支持.     

腐蚀介质下AZ91镁合金滑动摩擦磨损失效行为分析

利用滑动摩擦磨损试验分别研究了AZ91镁合金在干摩擦条件下和腐蚀介质环境下的滑动摩擦磨损失效行为,并结合腐蚀产物的分析结果,验证了腐蚀可加速磨损失效的进程。结果显示:在干摩擦条件下,AZ91镁合金的摩擦因数随载荷增大表现为先减小后增大,其主要磨损失效形式表现为磨粒磨损和氧化磨损;在腐蚀介质环境下,AZ91镁合金的摩擦因数随载荷增大表现为先减小后趋于平稳,且与干摩擦条件下相比稍有下降,主要是由于腐蚀介质加入后产生了润滑的效果,其主要磨损失效形式表现为磨粒磨损和氧化磨损,以及Cl-的侵蚀影响,失效较为严重;AZ91镁合金在腐蚀磨损后,其磨痕区周围出现了大量点蚀坑,且点蚀坑的数量明显多于磨痕区。     

基于虚拟样机技术的坦克传动箱箱体结构强度分析

在所建立的某型坦克齿轮传动箱箱体有限元模型的基础上,利用刚柔体耦合技术,对坦克传动箱在典型工况下的结构强度进行了虚拟考核。测试出传动箱体在极端载荷下的结构应力分布状况和薄弱部位。该技术途径的实现表明,虚拟样机技术可以为装备部件的研制和改进提供技术支持。     

基于ADAMS的某型高射机枪虚拟样机建模与仿真

在分析某型高射机枪射击过程中各构件的运动以及相互作用的基础上,利用Pro/E和ADAMS软件建立该高射机枪的虚拟样机模型,并对其自动机运动特性进行仿真校核,证明虚拟样机建立的可信性,为该枪进一步的仿真研究奠定基础。