海上补给仿真训练系统中高架索形态模型研究

实景物理模型的开发是整个海上补给仿真训练系统的重点与难点,而高架索物理形态模型又是整个实景物理模型开发的核心.应用面向对象的建模方法,对横向干货补给过程中各阶段高架索所涉及的物理行为模型:悬链线计算模块、恒张力补偿阶段高架索形状计算模块、集中载荷作用高架索形状计算模块、卸载货物阶段高架索模块、架索演示阶段计算模块和装备撤出演示模块进行研究,从而建立海上补给仿真训练高架索形态模型,为模拟仿真训练的开发奠定了坚实的数学基础.     

海上横向补给系统高架索参数影响分析

在不考虑动载荷影响前提下,基于力学基本原理建立了海上横向补给系统高架索静挠度与张力的表达式,在此基础上,研究了张力、集中载荷、高架索两端高度差、高架索跨距等系统参数对高架索最大静挠度的影响.结果表明,在可控因素中,张力对高架索静挠度影响最大.最后,借助符号运算软件MatIlematica得到了货物沿整个高架索输送过程的运行轨迹,同时利用抛物线极值理论得到了货物输送危险点表达式.     

多柔体系统动力学模型的集中参数近似方法

提出了有限元方法和数值积分相结合获得多柔体系统集中参数模型的近似方法,并基于lagrange方程,对有根树型拓扑结构的多柔体系统进行建模。     

基于两阶段优化模型的海上横向补给规划研究

为研究海上横向补给过程,提高海上补给效率,对海上物资补给及舰船补给顺序进行了优化研究。通过分析横向补给的作业特点,将横向补给规划问题划分为单舰物资补给顺序规划与编队舰船补给顺序规划两阶段优化问题。在区分平、战时不同战场环境情况下,分别利用多智能体仿真模型与整数规划模型,对两阶段优化进行了实现,结果表明两阶段优化模型能够有效地优化海上横向补给方案。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳强度与寿命分析

结合多体动力学和有限元分析方法对某预研柴油机曲轴进行了疲劳强度分析,得到了曲轴动态应力分布;利用常规的校验结构强度安全性的方法,计算了曲轴在交变载荷下的安全系数和疲劳寿命。结果表明:原设计结构中曲轴疲劳安全系数与寿命略显不足。根据该柴油机预研目标,提出了曲轴结构改进措施。改进后的曲轴应力分布、疲劳安全系数、疲劳寿命都符合要求。     

多体动力学仿真车辆传动齿轮疲劳寿命灵敏度分析

齿轮是机械传动中重要的传力构件,由于测试手段和试验方法的限制,齿轮设计的时候多采用静强度设计理论,无法准确地反应实际情况下的动态特性,导致齿轮的实际寿命和设计寿命有较大的差距。基于多体动力学仿真分析方法建立履带式车辆传动系统虚拟行驶试验平台,获得齿轮在不同工况下的动载荷谱。基于疲劳分析软件MSC.Fatigue获得了齿轮的疲劳寿命,进而改变齿轮的结构参数分析不同结构齿轮的疲劳寿命,得到其疲劳寿命随不同结构参数变化的规律,进行齿轮疲劳寿命的灵敏度分析,为齿轮的结构优化作了一定的探索。     

带保障智能体的多智能体战斗模型仿真研究

为了研究基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型的演化和涌现规律,在Swarm平台上建立了一个多智能体的战斗保障模拟仿真系统,并对战斗过程双方兵力耗损和弹药消耗进行了仿真研究,其结果和现实情况比较吻合.基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型可以模拟复杂系统的微观行为,进而能够显现出系统的宏观涌现现象,对作战研究有着非常重要的方法论意义.     

多体系统 Lagrange 方程的算法研究

分析了欧拉角描述多体系统球铰的有关数值病态问题 ,提出在一定条件下 ,引入相应约束的解决思路以及混合伪坐标拉格朗日方法。     

灭雷具缆体系统动力学计算模型

为提高灭雷具的作战效率,从灭雷具缆体系统在流体中的动力学特性出发,指出缆索对灭雷具的阻力是影响灭雷具操纵性的重要因素,并采用节点离散法建立了缆体系统在海流中的动力学计算模型;根据仿真数据分析了灭雷具操纵性受缆体系统阻力的影响,并提出了合理的操纵建议。     

多体结构连接部件的有限单元模型

针对多体结构中连接部位带来的运动不连续问题 ,提出了将连接部件不作节点处理而作单元看待的设想。从力学基本原理出发推导了单元的刚度矩阵与阻尼矩阵 ,并由拉格朗日方程推导了这种单元的平衡方程     

兵力需求系统动力学模型研究

针对兵力需求的动态不确定问题,定性分析兵力需求的影响因素及其相互关系,运用Vensim软件构建兵力需求系统动力学模型,定量研究兵力需求相关变量间因果关系及需求变化的动态规律,并进行数值仿真.结果表明,系统动力学用于兵力需求的研究,有效地解决了系统某些参数关系难以量化、数据不足等问题.     

风作用下缆船拖带非线性系统运动数值模拟

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,提出了被拖点位置匹配的方法,建立了拖船—拖缆—被拖船系统的非线性整体拖带动力学模型.为了考察被拖船航向稳定性与横向稳性的关系以及风载荷作用的影响,被拖船采用水平面四自由度运动方程,并引入了风的作用力和力矩.拖船采用PD控制方法较真实地模拟了拖船航向改变的运动过程.对一个拖船—拖缆—被拖船系统(5 000 t的拖船和3 000 t的被拖船)在时域内进行了风作用下拖带运动的模拟.计算结果表明,风力增大拖带航向稳定性降低,拖带航向稳定是横向稳的必要条件.数值计算结果归纳出判别被拖带船航向稳定性的极坐标图,该极坐标图表明顶风航行较顺风具有较强拖带航向稳定能力,但是拖带航向稳定性区域很小,而顺风和顺斜风拖带比顶斜风具有更大的拖带航向稳定性区域.     

网络中心战的系统动力学模型研究

网络中心战是信息时代的一种新的作战模式,深入研究其特点及对作战的影响具有十分重要的意义。明确了网络中心战的基本概念,基于系统动力学理论,针对网络中心战对空军作战的影响,建立了相应的系统动力学模型,通过不同仿真结果的比较,阐明了网络中心战的主要特点,并做出了相应的对策分析。     

A novel launch dynamics measurement system for multiple launch rocket system and comparative analysis with numerical simulations

In this paper,a novel launch dynamics measurement system based on the photoelectric sensor pair is built.The actual muzzle time(i.e.a time duration that originates from the initial movement to the rocket's departure from the muzzle)and the muzzle velocity are measured.Compared with the classical methods,the actual muzzle time is obtained by eliminating the ignition delay.The comparative analysis method is proposed with numerical simulations established by the transfer matrix method for multibody systems.The experiment results indicate that the proposed measurement system can effectively measure the actual muzzle time and reduce the error of classical methods,which match well with the simulation results showing the launch dynamics model is reliable and helpful for further analysis and design of the MLRS.     

供电电缆磁场辐射的预测模型及优化设计

基于磁场叠加原理,建立了单相、三相、并联单相、并联三相供电电缆常见布局方式下的磁场辐射计算模型,并给出了降低电缆磁场辐射的优化布局方法。仿真与实验结果表明:该计算模型有较高的准确性,有助于把握供电电缆磁场辐射的决定因素,可用于快速指导供电电缆的优化设计,以避免反复的仿真或实验试探,缩短设计时间,降低设计成本。     

拖曳声纳鱼雷的航行动力学模型等价性研究

给出了拖曳声纳鱼雷的动力学仿真与控制算法,采用计算效率较高的离散和递推的方法,算法以f1=fn=0为边界条件进行校核,当该条件满足时,就得到了系统的真实运动.加速度修正方法及搜索方向由优化方法给出,在此动力学模型的基础上,也可以获得封闭的解析式方程,只不过系统方程随n的增加会相当复杂.同时给出了基于Gauss原理的方法,并证明了它们之间的等价性.     

光电型舰炮武器系统对海校射模拟训练的实现

针对目前光电型舰炮武器系统模拟训练设备的特点,介绍了以光电跟踪仪为传感器的舰炮武器系统对海校射及其模拟的基本原理,以及主要技术实现和工作过程,并列举了其在武器射击操作模拟训练等方面的应用。该原理很好的提高了光电型舰炮武器系统的射击精度,同时也为系统的日常维护和检查提供了多方面的帮助。     

防空布势模式的系统动力学模型研究

制空权在现代战争中的地位和作用十分重要,防空兵力的布势模式是防空方夺取制空权的重要条件。明确了要地防空与区域防空的基本概念,基于系统动力学理论,建立了防空布势模式的简化系统动力学模型,通过不同模拟结果的比较,印证了区域防空理论的先进性,并作出了相应的对策分析。