基于集总参数法的坦克稳态热分析模型

为了掌握坦克的热状况,发展了一个坦克稳态热分析模型,基于集总参数法将整车划分为若干热单元,考虑了坦克自身产热、传热和外界环境的影响,建立了热平衡方程,构建了由热单元、产热源、导热热阻、对流传热热桥、辐射换热源等组成的热网络。模型计算的温度值与实车测试值对比,误差小于7%。对某型坦克高速度行驶稳态工况进行热分析,得到了坦克整体表面温度分布、高温部位温度及其热量分配状况。     

某坦克发动机调速性能的模拟计算

为了计算某坦克发动机的调速性能,发展了一个柴油机调速系统的模拟模型.将发动机任一工况的调速器齿杆位置与油门开度和发动机转速联系起来,建立了调速器静力学和动力学方程;调速器动力学方程用2个一阶微分方程表示,引入了连续性函数sigmoid函数代替非连续性函数sign函数,使调速器动力学方程能够方便地应用数值积分方法求解,并且避免了计算结果的小范围振荡.对该坦克发动机调速系统的稳态与动态工况和调速器稳定系数、不均匀度、稳定调速率、瞬时调速率、过渡时间等参数进行了模拟计算,显示这种方法可以用于坦克发动机调速性能的研究.     

基于瞬时转速分析的坦克柴油机失缸故障诊断方法

针对柴油机失缸故障检测排除工作效率低的问题,利用瞬时转速分析方法实现柴油机失缸故障快速检测。通过坦克实车故障模拟试验,测量了柴油机气缸失火时的瞬时转速信号,采用非线性插值方法对瞬时转速序列进行整周期调整。利用小波包分解方法对瞬时转速信号提取了转速波动信号,分析提取了瞬时转速信号的复杂度和时域、频域特征,建立了基于支持向量机的故障诊断模型,实现了气缸失火故障诊断,并利用瞬时转速波动率作为判定参数,实现了故障定位。     

发动机缸内压缩压力非接触式检测方法研究

发动机汽缸压缩压力是检测发动机机密封性的重要参数.发动机密封性降低,会造成发动机经济性、动力性下降及废气排放指标恶化,因此对各缸压缩压力的检测具有重要意义.现提出一种利用曲轴瞬时转速,进行不解体检测坦克发动机汽缸压缩压力的方法.通过实车测量获得缸压及转速的特征参数,利用灰色理论模型的方法建立了发动机转速脉动与汽缸压缩压力的数学关系.试验结果表明,利用这种方法进行缸内压缩压力测量是可行的.     

采用分段喷油的柴油机数值计算与分析

基于三维工作过程模拟程序,建立某型坦克柴油机数值计算模型并进行模拟计算,通过比较模拟计算结果与试验测量数据对模型进行验证.对于该型柴油机模拟匹配压电共轨燃油喷射系统,采用由预喷-主喷-后喷组成的分段喷油.针对由原燃烧室和选用的缩口燃烧室结构以及不同的喷油定时的组成的三个匹配方案,进行了数值计算,并根据计算结果进行了分析比较.计算结果和分析表明采用分段喷油能显著提高该柴油机的功率和扭矩输出,降低燃油消耗率和碳烟以及未燃碳氢的排放,而选用缩口型燃烧室更有利于配合压电共轨系统的分段喷油.     

可调喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的影响

为获取可调喷油规律条件下,喷油提前角对柴油机性能的影响规律及成因机理。在实现可调喷油规律喷射的基础上,基于Fire软件建立了柴油机工作过程计算模型,并通过试验对模型中的主要参数进行了标定,进而利用模型分析了靴形喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的变化。结果表明：随着增压时刻的滞后,喷油规律由矩形过渡到斜坡形再到靴形,实现了灵活可调的喷油规律。在靴形喷油规律条件下,存在一个最佳的喷油提前角,使柴油机的动力性和经济性均达到最优。同时,随着喷油提前角的增大,柴油机缸内压力、缸内温度以及放热率均逐渐升高,且到达各自最大值的时刻前移,而NOx排放量和碳烟排放量则分别呈现出增加和减小的趋势。     

可调喷油规律下喷油提前角对柴油机性能的影响

为获取可调喷油规律条件下喷油提前角对柴油机性能的影响规律及成因机理,在实现可调喷油规律喷射的基础上,基于Fire软件建立了柴油机工作过程计算模型,并通过试验对模型中的主要参数进行标定,进而利用模型分析靴形喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的变化。结果表明:随着增压时刻的滞后,喷油规律由矩形过渡到斜坡形再到靴形,实现了灵活可调的喷油规律。在靴形喷油规律条件下,存在一个最佳的喷油提前角,使柴油机的动力性和经济性均达到最优。同时,随着喷油提前角的增大,柴油机缸内压力、缸内温度以及放热率均逐渐升高,且到达各自最大值的时刻前移,而NO_x排放量和碳烟排放量则分别呈现增加和减小的趋势。     

履带车辆转向功率与直驶功率对比分析

履带车辆转向与轮式车辆转向有着本质的区别.履带车辆转向时的功率消耗较直线行驶功率消耗要大的多.提出了转向功率比的概念,建立了考虑高速履带滑转、低速履带滑移条件下履带车辆转向功率比的计算模型.通过对模型简化与推导,得到考虑履带滑转、滑移实际条件的模型与不考虑履带滑转、滑移理论模型的等价关系.对安装不同转向机构履带车辆的转向功率比进行了分析.通过在3种典型地面条件下对现有的具有有限个规定转向半径车型的示例计算,得到履带车辆转向功率消耗为直线行驶功率消耗的1.63～3.24倍的结论.     

基于振动分析的坦克柴油机汽缸燃烧压力检测方法

针对在坦克实车上不易直接测量柴油机汽缸压力的问题,提出了一种通过测量柴油机汽缸盖振动信号来间接检测汽缸燃烧压力的方法。在某型坦克柴油机上同步测量了汽缸燃烧压力、汽缸盖振动信号和变速箱振动信号,利用自适应滤波方法滤除了汽缸盖振动信号中包含的变速箱振动信号形成的噪声干扰,利用配气相位从时间域分离出由气体燃烧压力激发的振动信号,利用Hilbert变换和小波分解方法分别提取了振动信号和压力信号的特征波形。建立了RBF神经网络模型,以汽缸盖振动信号的包络作为网络输入,实现了汽缸燃烧压力的间接检测。     

基于燃油压力波的柴油机高压喷射系故障信息的研究

本文从柴油机燃油压力波的特征出发,建立ARI(Auto—Regressive Integra—ted)时序参数模型.通过对不同故障下的燃油压力波基于ARI时序参数的现代谱分析,说明ARI时序参数模型较好地揭示了燃油压力波蕴含的故障信息.通过燃油压力波的ARI时序参数构造故障诊断模式向量,根据几何距离与信息距离的测度来诊断故障,具有一定的实践意义.     

路面对坦克火炮动态特性影响的计算机模拟

就不平地面行驶时坦克火炮系统的动态特性进行了动力学建模和仿真,主要包括:通过随机抽样法建立双侧不平地面模型,采用状态方程法建立三维车体、双侧任意车轮、任意位置座椅在内的坦克底盘的振动模型、火炮的运动模型,并编制相应的程序进行了仿真。将路面-坦克-火炮相互作用过程体现出来,更加全面和客观地反映了坦克行进过程中火炮的动态特性,比实车测量法获得火炮运动特性的方法更为高效和系统,对于坦克火控系统的综合仿真有着积极的作用。     

一类装甲车辆对不平路面的激励响应模型

研究内容为(轮式、履带)车辆在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、3维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专门模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果表明所建立的车辆-地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

坦克武器系统作战能力评价模型

首先对影响坦克武器系统作战能力的因素进行了分析,建立了坦克武器系统作战能力评价指标体系。然后,用效能函数确定各指标值,由此构造出武器系统作战能力的人工神经网络评价模型,并提出了基于模型的数据处理方法,在此基础上,对88系列某型坦克和M1坦克进行了评价,评价结果表明该模型具有很高的计算精度。     

基于倒拖过程参数测试的汽缸密封性评估

优化选择了测试工况和测试参数,在实车上测量了倒拖过程中的汽缸压缩压力、电机启动电流和曲轴转速信号,建立了一种坦克柴油机汽缸密封性评估方法。该方法同时兼顾了柴油机汽缸密封性的整体性和各缸之间的差异性,测试成本低,评估速度快,易于推广应用。     

实船训练系统中柴油机转速的粒子群优化RBF神经网络预测

针对柴油机是一个具有不确定性因素的强非线性系统,首先将RBF网络的参数编码成粒子群优化算法中的粒子个体进行优化;然后,利用粒子群算法的全局寻优能力优化RBF神经网络的关键参数;最后,建立了柴油机转速的预测模型。仿真结果表明:该算法使得柴油机转速的预测速度和精度都得到了提高。     

履带车辆水泥路面的牵引力-滑转率关系的计算与试验

为了研究履带车辆在水泥路面的行驶特性,主要是分析计算其直线行驶时的履带牵引力与滑转率的关系,建立了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。首先根据接地压力试验测试结果建立了半经验接地压力计算模型;然后假设履带与水泥地面之间的摩擦因数随正压力、滑动速度和路面性质等因素变化而建立了摩擦因数的修正模型;最后结合接地压力、摩擦因数与牵引力的计算公式得到了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。将地面牵引力的计算结果与实车测试结果进行了对比,两者的一致性验证了所建立的计算模型具有可信性。     

高速行进坦克身管速度对射击精度影响

坦克在高速行进时,由于路面谱等外部激励的影响,车体姿态和运动状态都会发生变化。由于车体的振动和随动系统的控制误差等,致使坦克火炮在射击时身管前端存在一定的速度扰动。原有解命中问题的条件中未考虑这一速度扰动的影响,使得坦克在高速行进条件下的目标提前点预测产生误差。通过建立外弹道模型,较准确地仿真分析了这一误差的大小和对射击精度的影响。     

重型车辆定轴式变速箱用惯性同步器换挡过程仿真

为了探索对于某重型车辆定轴变速箱进行AMT开发的可能性,基于MATLAB/Simulink建立同步器仿真模型及整车换挡仿真模型。以2挡换3挡为例,分别进行了发动机在800、1000 r/min时的换挡仿真实验。结果表明:发动机以高转速换挡时,行驶阻力增大,主轴与3挡被动齿轮转速差增大,且以相同挂挡力挂挡时,挂挡时间较长,挂挡相对困难;发动机以低转速换挡时,发动机工作不稳定,导致仿真数据较高、转速换挡误差较大;仿真实验数据平均偏差率3%,证明仿真实验模型准确性较高。     

重型车辆柴油机启动工况燃油喷射仿真研究

针对试验手段难以对机械泵燃油喷射规律进行研究的问题,选取某重型车辆柴油机机械喷油泵为研究对象,计入燃油喷射过程的泄漏,建立了其启动工况下的燃油喷射仿真模型。首先,采用蚁群算法对喷嘴平均流量系数进行了修正;然后,利用燃油喷射试验对燃油喷射仿真模型进行了验证;最后,分析了启动工况下的循环喷油量、循环泄漏量占比以及低转速喷油规律的变化情况。结果表明:随着平均转速的增大,喷嘴平均流量系数增大,喷油速率上升,喷油持续期增大,燃油泄漏量占比减小。     

柴油机动态特性的研究方法

分析了柴油机动态特性与稳态特性的不同,系统总结了柴油机动态特性的研究方法,主要有试验研究和模拟计算两种。按照研究目的的不同,对各种动态特性模型的优缺点和适用范围进行了总结,认为:基于稳态试验数据的动态特性模型主要用于整车性能仿真,基于模拟计算的非线性模型主要用于控制分析、参数优化和匹配。