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。     

火炮制退机节制杆稳健优化设计方法研究

合理调整制退机节制杆结构尺寸的变化范围,既可以调整火炮的最大后坐阻力和后坐长度,又能缩小它们的波动范围。为了达到上述目的,建立了能够充分考虑坡膛和膛线对炮膛合力影响的节制杆优化模型。提出了一种不仅可以给出设计变量公差带和优化目标变化范围,还能充分考虑设计变量在公差带内分布情况的现代稳健优化设计方法。最后通过某火炮制退机节制杆的稳健优化设计,实现了对上述方法的验证。     

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。     

火炮反后坐装置故障模式、影响及危害性分析

本文应用故障模式、影响及危害性分析方法,分析了火炮反后坐装置各种故障模式及其对火炮性能的影响,提出了预防和改进的建议,从而为新火炮的设计和火炮故障分析提供了依据。     

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。     

虚拟样机在装备性能仿真和评估中的应用

说明了机械系统动力学研究的必要性 ,阐述了虚拟样机的特点。在分析火炮后坐部分的主要受力的基础上 ,首次将 ADAMS应用到武器装备研究领域 ,结合 Fortran语言编程 ,在 ADAMS平台上建立了火炮虚拟样机。在此基础上 ,将虚拟样机仿真方法和传统建模方法进行了对比 ,克服了火炮传统建模方法中“对称、平面、静平衡”假设的缺陷 ,进一步证明了将ADAMS引入武器装备领域仿真研究的可行性。最后 ,提出了火炮动态性能分级评估方案 ,定义了故障评判函数的概念 ,并对虚拟样机的应用前景进行了展望。     

某高低机蜗轮磨损寿命计算研究

针对某型火炮高低机蜗轮蜗杆因磨损产生不自锁的现状,通过分析蜗轮表面磨损形貌,采用Archard磨损理论,根据蜗轮蜗杆传动的实际情况,推导出磨损计算公式并结合有限元方法,对蜗轮的磨损寿命进行计算,为预测火炮故障和实现精确化保障打下基础.     

火炮射击模拟试验装置机液联合仿真

炮口强冲击实现火炮动态后坐是一种新型的火炮射击模拟试验方法。针对该试验方法,采用振动理论分析了其力学原理。基于ATV软件及多体动力学理论,建立了某自行火炮的虚拟样机模型;分别采用ADAMS及EASY5软件,建立了动力系统的多刚体模型及液压系统模型;在以上模型基础上建立了火炮射击模拟试验装置的机液联合仿真模型,并对其进行了仿真研究。仿真结果表明该试验装置能较准确地模拟火炮实弹射击时的后坐动态特性,为该模拟试验装置的工程应用奠定了理论基础。     

火炮驻退机状态评估中的特征提取方法

人工后坐条件下各检测参数受驻退机技术状态变化影响较小,为准确评估火炮驻退机的技术状态,需要从检测参数中提取科学有效的指标特征。利用人工后坐在线检测设备中推炮速度可调和高分辨率数据采集卡的优势,将对驻退机磨损比较敏感的液压阻力参数从可测的后坐阻力中分离,基于模板匹配的思路建立了液压阻力模板曲线。对不同技术状态驻退机的液压阻力曲线与模板曲线进行了相关性分析,并对驻退机磨损特征参数进行了有效提取。其结果作为驻退机模式识别中的评估指标,可使驻退机技术状态评估更加精确。     

坦克炮方向机弹性补偿装置设计研究

通过分析方向机空回量的分布及对射击精度的影响,提出采用弹性补偿装置,沿炮塔座圈 径向提供一个弹力,使主动齿轮和座圈之间实现无侧隙传动;通过对该装置受力分析,并将该装置应用 于某车型进行试验检测,静态测试空回量及炮口松动量;结果表明空回量明显减小,射击精度得到提高。     

速射转管炮射击校正方法

速射转管炮的使用成功地解决了射速高、寿命长、后坐力小三者之间的矛盾,但另一方面也给舰炮火控系统带来了新的问题。在分析转管炮对弹丸运动影响的基础上,重点描述了速射转管炮射击校正的方法。     

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。     

某新型大口径机枪浮动技术研究

为研究大口径机枪的浮动技术,在深入分析的基础上针对某新型大口径机枪,设计方便可行且结构合理的弹簧式浮动机构.通过设置独特的复进打断装置,实现了浮动过程中稳定的前冲击发.建立机枪枪身的虚拟样机模型,通过与试验结果进行对比,验证了其可信性.利用所建立的虚拟样机模型对浮动与不浮动状态下的浮动自动机进行运动分析,并对2种状态下的后坐力进行对比.结果表明,该机枪浮动自动机能实现稳定的浮动,并且减后坐力效果明显.     

搭接式密封环及其在通用装备旋转体密封中的应用

针对装甲装备传动装置旋转体密封部位经常发生漏油的现象,在分析现有密封环失效机理的基础上设计出一种新式密封环——搭接式弹性密封环,并对其结构特点、工作原理等进行了理论分析。经台架空载和实车使用试验表明：不仅使漏油问题得到彻底地解决,而且有效地提高了修理质量,维修工效也得到明显提高。     

复杂装备网络化智能维护架构研究

针对复杂装备所面临的智能维护问题，进行了复杂装备的网络化智能维护架构理论研究，以满足装备保障的需要。首先，建立了复杂装备网络化智能维护的架构模型；其次，探讨了各部分的功能和系统实现的关键技术，并对其进行了性能分析；最后，将其应用到某型自行火炮的网络化智能维护中。结果表明，建立的复杂装备网络化智能维护架构具有可行性、可靠性和可扩展性，是进行复杂装备智能维护的一种全新的途径。     

舰船随舰备件配置方法

为了准确预测备件需求数量,针对具体的保障对象和保障环境特点,需要选择合适的评价保障指标。本文针对单舰船在海上执行训练任务时的随舰备件保障问题,在分析影响随舰备件配置各因素的基础上,通过比较分析各评价保障指标的适用特点,选择满足率作为随舰备件的评价保障指标。从而给出了基于满足率模型的随舰单备件配置方法,能够为部队装备保障人员制定合理的保障方案提供决策依据。