火炮模拟试验装置波形发生器参数试验设计

通过高速大质量块冲击炮口来推动火炮后坐是一种技术可行的火炮后坐模拟试验方法。为保证该模拟试验方法精度,基于ABAQUS软件建立了火炮模拟试验装置及力学模型;基于橡胶试样的拉伸、压缩试验得到橡胶材料的应力应变关系,建立了波形发生器的超弹性模型;选取波形发生器左右两个橡胶块的直径、硬度及厚度等结构参数为试验因素,根据火炮动态特性的平均及最大误差建立了目标函数,通过均匀设计试验获取了一组最优的结构参数,为火炮模拟试验装置的工程设计提供了依据。     

身管柔性化对火炮动力后坐试验的影响研究

为研究火炮动力后坐试验过程中身管变形对火炮后坐复进运动的影响,以某自行火炮火力部分作为研究对象,基于多体动力学和有限元方法,构建了考虑身管柔性化的火力部分刚柔耦合动力学模型。该模型中,炮膛合力以样条函数的形式直接作用在炮口前端。通过仿真,对比火炮后坐部分最大后坐速度、最大后坐位移以及最大后坐速度时的后坐位移和时间的仿真值与实弹射击过程中的试验值,结果表明,采用冲击的方式进行火炮后坐模拟试验时,身管柔性特征对火炮后坐复进特性影响较小,也证明冲击式火炮后坐试验装置的研制可行性。     

火炮动力后坐运动的数值模拟

设计了以少量火药为能源代替实弹射击的新型火炮动力后坐试验装置 ,进行了可供试验参考的数值模拟计算。给出了后坐试验装置的原理和结构 ,建立了后坐器的数学模型。结合后坐运动计算模型 ,进行了数值模拟 ,证明了运用动力后坐试验装置可以取得较为理想的效果     

轮胎对车载火炮射击稳定性影响研究

分析了某车载122 mm火炮的整体拓扑结构,通过考虑轮胎与地面的接触情况,利用ADAMS软件建立了某122mm车载榴弹炮的虚拟样机模型,用Fortran语言编写了炮膛合力和反后坐装置力程序,分别对火炮射击时车轮与地面接触和不接触两种情况进行仿真。基于车载炮炮、车相结合的特点,选取后坐位移、炮口纵向加速度、车架质心位移幅值、上架质心位移幅值为测量量,对比并分析了两种情况对火炮射击稳定性的影响。仿真结果表明,车轮着地射击时,炮口振动较小,射击结束后车体更快恢复稳定。该研究可为相关车载武器提供一定参考。     

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。     

基于ADAMS的自行火炮射击仿真研究

在分析某型自行火炮结构特点以及射击时受力和运动的基础上,利用PRO/E和ADAMS/ATV联合建立某型自行火炮的虚拟样机模型.利用fortran语言将内弹道计算的发射时火药气体压力以及复进机、驻退机力编为外挂程序模块施加于模型,然后将射击仿真时的后坐运动与反后坐说明书的数据进行对比,结果证明该虚拟样机与火炮射击后坐的运动情况基本一致,符合工程分析的要求.     

膛内时期后坐部分两种动量计算方法分析

研究对火炮动力学性能设计方法的优化,准确的设计方法对火炮系统的研究具有很重要的意义。现行的火炮后坐部分膛内时期动量计算方法得到的结果与火炮试验中得到的数据存在很大差异。为提高计算的准确性,对现行计算方法进行优化,提出了一种新的后坐部分动量计算方法。为验证新方法的优越性,建立基于弹炮耦合的某舰炮后坐部分模型,利用ABAQUS有限元分析软件对该舰炮后坐部分膛内运动时期进行仿真分析。结果表明,新方法与仿真结果吻合度较高。数值仿真结果可以为相关研究提供参考。     

新型低后坐膨胀波火炮的原理分析及模型研究

系统地介绍了各种低后坐武器的工作原理和存在的相应缺陷,并在此基础上全面介绍了一种新型低后坐武器--膨胀波火炮的工作原理、性能,以及目前尚待解决的技术问题.同时根据膨胀波火炮的工作方式,考虑发射过程中混合流体的相间作用,采用两相流理论中的分流法建立描述膛内射击过程的内弹道两相流气动力模型,分析了其减小后坐和降低身管温度的机理,并给出了相应的数值解法.     

基于刚柔耦合的坦克炮发射动力学仿真分析

炮口扰动是影响坦克炮射击精度的重要因素，为研究弹丸出炮口瞬间的炮口扰动规律，基于多体动力学与有限元方法构建了坦克刚柔耦合的全车动力学仿真模型，该模型考虑了身管的柔性特性，对身管进行了模态分析，得到了身管的模态中性文件。通过仿真，对比了后坐部分最大后坐位移与最大后坐速度的试验值与仿真值，对刚柔耦合模型的仿真结果进行了验证。在此基础上，分析了刚性身管和柔性身管对炮口扰动的影响，结果表明：考虑身管柔性特性的刚柔耦合模型能够有效提高坦克炮射击仿真精度。     

基于虚拟样机技术的车载火炮射击稳定性仿真

车载火炮射击稳定性作为车炮匹配性评价重要指标,是车炮匹配性定量化评估与系统优化研究的必要环节。基于SolidWorks建立实体模型,结合Fortran语言编制用户自定义程序,在ADAMS环境中建立了车载火炮发射虚拟样机模型。通过应用变量设计方法对火线高等参数进行参数化设计,可以实现虚拟样机仿真的迅捷化,分析了火线高等结构参数对车载火炮后坐稳定性的影响规律。引入灵敏度分析方法,研究了各结构参数对稳定性影响的显著程度,解决了因参数量纲不同无法比较的难题,获得了火线高、支撑间距、后坐部分质量等备选优化参数序列集。进而对车载火炮的射击稳定性进行了优化,为车炮匹配性总体优化奠定基础。最后,展望了下一步研究的工作重点。     

火炮反后坐装置故障机理研究

反后坐装置是火炮的"心脏",性能好坏直接关系到其战斗力的发挥。节制环磨损及复进机漏液是反后坐装置最常见的故障。分析了节制环磨损和复进机漏液的故障机理,给出了磨损量以及漏液量计算模型。在此基础上,结合火炮后坐、复进反面问题计算程序,模拟计算火炮在节制环磨损和复进机漏液情况下的运动诸元。进而预测在其它射击条件正常情况下,火炮平均无故障射弹发数。     

火炮驻退机故障诊断方法

驻退机是火炮的核心部件之一,其驻退杆活塞套磨损、节制环磨损及驻退机漏液是驻退机常见的故障。结合3种故障的故障机理,在反后坐装置后坐、复进运动方程组基础上,建立了一种新的反后坐装置故障诊断模型。计算机仿真表明,该方法简单、快速、精度高。     

基于协同仿真技术的制退机故障规律研究

制退机是反后坐装置的重要组成部分,它性能的好坏直接关系到火炮战斗力的发挥,为了研究制退机发生故障对火炮后坐运动产生的影响,对制退机故障进行了分析,运用计算流体力学理论和协同仿真技术,建立了制退机MATLAB/FLUENT协同仿真模型,解决了传统火炮后坐计算模型的局限性,与传统计算模型相比,提高了计算精度,得到了制退机内部瞬态流场参数。通过对节制环磨损典型故障进行仿真研究,分析了节制环在不同磨损程度下对火炮后坐运动的影响规律,并对节制环局部压力分布情况进行了简要解析,为进一步对制退机性能退化规律分析研究提供了有效途径。     

火炮虚拟随机试验技术

为了实现装备的虚拟随机试验,运用虚拟样机技术和多刚体理论,建立了火炮系统动力学模型;基于模型考虑装备系统结构及参数的随机性、离散性,将随机模拟方法与虚拟试验技术结合,借助MSC\Insight模块开发了火炮虚拟随机试验平台。基于平台进行了火炮虚拟试验,并对实验结果进行了统计分析,实现了装备行为特征的有效模拟。     

土壤参数改变对火炮射击性能影响的仿真研究

建立某型火炮的虚拟样机模型,通过改变土质介质刚度,形成了不同的土质情况,并在此基础上进行火炮发射仿真试验,测取火炮炮架间关键部位的受力情况及炮口中心点在炮口平面内的位移情况,将仿真结果进行对比分析,研究土质变化对火炮射击性能的影响。     

火炮发射过程中身管温度场及弯曲度的有限元计算

利用ANSYS有限元软件,建立了某火炮身管的实体模型.对火炮发射过程中膛内的热交换进行模拟仿真,得出火炮发射后身管复杂的温度场分布.并综合考虑身管自重以及热作用的影响,对其进行热结构耦合分析,求出身管发射后不同时刻的弯曲量,为连发射击时的射击修正提供重要参考.     

新型步战车炮塔座圈发射过程动态响应分析

应用多刚体动力学理论研究了某新型步战车炮塔座圈在射击载荷下的动态响应.利用ADAMS软件建立了步战车主炮多刚体模型和炮塔系统虚拟样机模型,在验证仿真模型正确性的基础上,用16个均匀分布在炮塔座圈的滚珠来表示整个炮塔座圈中的全部滚珠,通过施加载荷对虚拟样机进行动力学分析,研究了炮塔座圈内部分典型位置的滚珠的受力曲线,得出了火炮射击时滚珠承受的最大力,同时对炮塔座圈采用不同材质的滚珠时滚珠的受力以及传递到车体的力进行了对比,经过分析对比,提出了采用其他材质滚珠的建议,为改善滚珠受力情况提供一定的参考意见.     

舰空导弹与火炮武器协同抗击多目标的效能评估

为使水面舰艇防空导弹与火炮武器有效协同使用,提高抗击空袭多目标的作战效能,在分析防空导弹和近防炮武器发射区的基础上,通过研究防空导弹多个射击通道的射击次数、火炮武器的射击方式和射击次数等,建立了协同抗击多目标的效能评估模型,并运用该模型对确定最优火力分配方案的使用方法进行了举例分析,验证了模型的可用性.     

串联式反后坐装置设计与动力学仿真

利用Runge-Kutta方法确定了火炮串联式后坐系统的参数,设计出串联式反后坐装置结构,并运用ADAMS软件进行了串联式后坐系统动力学仿真,以验证设计结果的准确性。动力学仿真结果与结构设计的参数比较吻合,证明了结构设计结果的准确性,通过串联式后坐系统与单一后坐系统的对比,反映了串联式后坐系统的优越性。     

基于ADAMS和Matlab的大口径舰炮发射系统动力学仿真

利用ADAMS和Matlab/Simulink两大软件的信息交互功能,将ADAMS中的全炮动力学仿真模型生成ADAMS_SUB模块,并将其嵌入联合后坐系统仿真模型中;通过ADAMS和 Matlab/Simulink同步运行对全炮进行发射动力学联合仿真,模拟大口径舰炮发射的全过程,分析全炮的动态响应.对全炮发射动力学联合仿真结果进行后处理分析,观察炮口扰动曲线,进行稳定性分析和炮口扰动分析.根据分析结果,对所建模型及仿真模块进行评价,结果表明,仿真结果与靶场试验数据基本吻合,为物理样机的研制提供了重要的理论参考依据.