基于虚拟样机的坦克承载零部件疲劳寿命预测方法

坦克承载零部件的疲劳失效是其主要的失效形式,疲劳寿命的预测一直是装备设计、研制、验证和使用过程中的重要问题之一。利用虚拟样机技术,建立履带车辆刚柔体耦合模型,通过在一定任务剖面下车辆虚拟试验,测试其承载零件的载荷谱,结合疲劳寿命分析技术,进行疲劳寿命预测,并给出计算实例,预测的寿命与实际使用情况相符合,表明提出的坦克承载件疲劳寿命预测方法是一种高效、实用的新方法。     

基于虚拟样机技术的履带车辆传动箱模态分析

传动箱虚拟样机模型包括箱体和齿轮传动系2部分。分析传动箱模态参数,应包含齿轮系与箱体之间约束的影响。在虚拟环境下测量了传动箱的模态参数,对比了包含齿轮系和不包含齿轮系2种情况,验证了该箱体的设计使传动箱整体避开了与车辆的共振频率。同时说明了虚拟样机试验方法在箱体类零部件模态测试中的应用与技术可行性。为在设计阶段优化箱体结构提供指导。     

某型军用履带车辆行驶强化试验仿真技术研究

以某型履带车辆为例，通过建立其虚拟样机，构造虚拟数字路面，进行履带车辆强化行驶试验仿真，获得零部件载荷时间历程。基于仿真结果，利用有限元与疲劳寿命分析软件，计算车辆零部件的疲劳寿命，再通过比较分析获得履带车辆在几个典型路面下的强化系数。研究结果对于新型履带车辆的开发及现役履带车辆维修保障具有参考价值。     

坦克典型承载件疲劳载荷的虚拟测试与编谱技术

提出了一种通过虚拟试验建立坦克关键零部件疲劳载荷谱的方法,并以坦克平衡肘为研究对象,建立了某型坦克的刚柔混合动力学模型。在制定的任务剖面下,通过虚拟试验测得了平衡肘疲劳载荷数据。通过对疲劳载荷数据的雨流计数处理并运用数理统计的方法,建立了能够反映实际使用载荷工况的目标载荷谱,为坦克平衡肘的疲劳寿命估算和加速寿命试验提供了科学数据。     

基于正交试验的某车载速迫自动机参数优化

为优化某车载速射迫击炮自动机结构参数,提高关重件疲劳寿命,利用SOLIDWORKS建立该自动机的三维模型,利用PATRAN生成自动扳机和弹壳的柔性模态中性文件,导入ADAMS中建立其刚柔耦合动力学模型,通过动力学分析获得连发射击条件下的仿真结果,与试验结果进行比较,证明了所建虚拟样机的可信性,联合MSC.PATRAN/NASTRAN/FATIGUE疲劳分析软件对关重件进行疲劳寿命分析,基于正交试验法进行不同参数组合下的仿真优化分析,得到了最佳参数的组合结果,提高了关重件的疲劳寿命,同时,也为优化其他装备提供实用性参考依据。     

基于虚拟试验环境下履带车辆滚动阻力系数的测试

通过建立履带车辆道路滚动阻力系数测试虚拟样机模型,在虚拟试验环境下测量了典型路面条件下的滚动阻力系数,研究了车辆行驶速度、履刺高度等因素对滚动阻力系数的影响.通过虚拟测试试验结果和实际测量结果的对比分析,验证了虚拟试验方法在道路滚动阻力系数测试中的可行性.     

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.     

疲劳失效构件可靠性强化试验仿真

针对传统可靠性试验所需时间长的问题,在炮闩可靠性评估中引入激发的机制,对失效机理为疲劳失效的闩体挡杆进行可靠性强化试验。基于ADAMS建立了炮闩的虚拟样机,模拟挡杆实际工作状态,分析得到了在正常工况和强化试验条件下挡杆受力载荷谱。在Patran中对挡杆进行"准静态"有限元分析,得到了静态应力分布。依据载荷谱和应力分布,在Fatigue中计算得到了挡杆的疲劳寿命。试验表明强化试验技术可行,有利于缩减可靠性试验的时间。     

基于虚拟样机的雷达对实战要素灵敏度分析

分析雷达对复杂战场环境中诸多因素敏感性大小,在雷达对抗和效能评估技术中具有重要作用,而利用实装进行灵敏度分析有诸多不便.为解决这一问题,建立了相控阵雷达虚拟样机,利用该虚拟样机进行多次蒙特卡罗试验,完成了相控阵雷达在远距离支援干扰等3种实战条件下的单因素敏感度试验,得到了灵敏度数据和结论.试验表明,基于虚拟样机的敏感度分析方便、有效.     

基于虚拟样机技术的某小口径火炮射击仿真分析

针对某小口径火炮在射击过程中零部件运动特性难以通过实弹射击试验获取的难题,联合三维建模软件和动力学仿真软件,建立了该炮的动力学模型。通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的有效性。在此基础上,研究了该炮在射击循环中各部件的运动规律和承受的发射应力载荷,研究结果可为该炮关键零部件的疲劳寿命分析和火炮射击精度研究提供参考。     

履带车辆悬挂系统关键部件疲劳寿命预测技术研究

针对履带车辆悬挂系统关键部件-扭力轴的疲劳寿命预测技术展开研究,首先利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立了悬挂系统多刚体动力学模型, 应用模态集成方法在悬挂多刚体模型中集成扭力轴柔性体,通过添加约束与载荷边界条件,建立悬挂系统刚/柔体耦合模型。通过对典型工况的仿真计算,可以得到扭力轴上每个节点的载荷时间历程与应力时间历程,结合扭力轴的材料特性,并考虑应力集中系数、平均应力修正等各种影响因素,实现悬挂系统扭力轴疲劳寿命的预测。最后将实验结果同仿真结果进行了比较,得到了具有工程意义的结论。     

基于有限元分析的车辆驱动桥壳台架加速疲劳试验

针对开展驱动桥壳台架加速疲劳试验对删减载荷谱的实际需求,提出了基于有限元虚拟台架试验获得删减载荷谱的试验与分析方法.在有限元仿真分析环境下对某军用特种车辆驱动桥壳进行静强度试验、疲劳寿命预测、应变历程提取以及时间关联损伤分析等工作,得到了用于加速台架试验的删减载荷谱.台架试验表明,使用该方法获得的删减载荷谱能够在准确反映桥壳所受到的损伤同时,大幅缩短台架试验时间,证明了本文所述方法的实用价值.     

基于EON Studio 5.0的装甲车辆发动机虚拟维修关键技术研究

以某型坦克发动机为研究对象,基于虚拟现实工具软件EON Studio 5.0,对装甲车辆发动机虚拟维修训练系统涉及的关键技术——三维建模、虚拟维修场景生成、人机交互等进行了研究,为建立装甲车辆发动机虚拟维修训练系统提供技术支持。     

轮胎侧偏特性对汽车前轮角阶跃输入瞬态响应影响的研究

为了分析轮胎侧偏刚度对汽车前轮角阶跃输入下车身横摆角速度瞬态响应的影响,建立汽车运动的二自由度平面模型,解析分析了轮胎侧偏刚度对瞬态响应的影响。利用在ADAMD/Car中建立的整车模型进行仿真试验验证,解析分析结果与虚拟试验基本相符,得出适度增大后轮侧偏刚度,有利于提高汽车转向时的操纵稳定性的结论。     

装甲车辆驾驶员虚拟人体运动控制

在介绍虚拟人体层次模型的基础上,对虚拟人体运动学方法进行了分析,根据装甲车辆驾驶舱作业空间人机适应性分析的特点,提出了相应的虚拟人体控制策略,在自行开发的软件中验证了其有效性。     

基于虚拟触角的自主车辆运动规划方法

在对自主车辆进行运动学分析的基础上,结合反应式行为规划方法和昆虫利用触角进行避障行走的思想,提出了一种使用圆弧形虚拟触角进行运动规划算法,并规划出在各圆弧轨迹片段车辆前轮摆角的参考值。仿真和实验结果表明：通过设置适当的初始参数,该算法能够使自主车辆在行驶过程中完全避开障碍物到达目标点,且轨迹光滑,满足车辆的运动学约束条件。该算法计算简洁、实时性强,适用于底层的实时控制,为自主车辆运动规划提供了一种简便、有效的策略。     

基于虚拟样机技术的履带式装甲车辆行驶路面测量方法研究

在对车辆简化模型进行动力学分析的基础上，提出了一种新的履带式装甲车辆行驶路面测量方法，并采用虚拟样机辅助的方式，从原理上证明了这种方法是可行的。