基于有限元模型的机枪结构动态特性仿真

在对机枪进行结构设计时,了解机枪的固有频率和射击载荷作用下的动态响应特性对整个武器射击精度的影响十分必要。利用有限元分析软件对某机枪模型进行模态仿真分析,进而得出该武器对射击精度影响较大的部件。同时对机枪在射击载荷作用下的动力响应特性进行仿真计算,阐述了在机枪结构设计时频率匹配、射向一致的必要性,为机枪结构动力修改提供了理论依据。     

遥控武器站结构形式对武器性能影响

架座是遥控武器站的主要承重件,目前已认识到架座结构和刚强度对遥控武器站射击精度等动态特性影响较大,但对武器本身的影响特性并不明确。为了研究架座对武器本身的影响特性规律,以机枪武器站为研究对象,利用ANSYS WorkBench和ADAMS仿真软件建立了武器站刚柔耦合动力学仿真模型,分别对无架座、刚性架座和柔性架座3种情况下的武器动态特性进行了仿真研究,结果表明,某型机枪安装在武器站上,其自动机动态特性和射频等都有所改变,为遥控武器站研发及性能评价提供了理论指导。     

基于LMS系统的某型机枪动力特性测试方法

随着现代机枪不断轻量化,了解其结构动态特性对研究射击精度非常重要.搭建基于LMS的模态分析试验系统,进行硬件、软件及激振系统的配置,对某型机枪进行模态试验,并对测试数据进行分析,其结果对于进一步改进机枪结构动力特性提供了理论依据.     

12.7mm高射机枪模态试验与分析

本文利用实验模态分析技术和有限元法研究机枪—土壤系统的动态特性,通过模态试验获得机枪在硬质土壤支撑条件下的低阶模态信息,据此对机枪有限元模型的边界条件进行模拟,并从动力学角度分析影响射击精度的主要因素,为进一步研究机枪结构动力修改和质量评估提供依据,     

车载机枪托架行进间发射动力学分析与优化

托架是车载机枪上的主要承力构件,其刚强度和动力学性能会对车载机枪射击产生较大影响。基于路面不平度理论和发射动力学理论,建立了某12.7 mm车载机枪的行进间发射动力学模型。对行进间射击时的车载机枪托架,在极限射角及平射状态分别进行10发连射过程的仿真分析。以减轻托架结构质量和降低托架支撑板行进间发射时的交错变形为目标,结合拓扑优化分析与参数化建模方法,对托架进行结构优化设计,并对优化前后的托架力学性能进行对比。分析表明：平射时托架工况最为恶劣,托架满足强度要求;托架支撑板交错变形会引起枪口产生0.011 3 mm的偏移,通过对托架结构优化设计,结构质量减小31.82%,提高托架支撑板刚度匹配性,支撑板的交错变形量减小85%。对车载机枪及遥控武器站的设计具有指导意义,为其他机载武器及遥控武器站设计提供参考依据。     

驻伊美军盼望的新装备:XM101式通用遥控操作武器站

美国陆军正准备为在伊拉克执行任务的各种车辆平台装备新型XM101式通用遥控操作武器站。该武器站由侦察／光学公司研制,采用了遥控操作的双轴稳定武器架,可用于中、小口径机枪的精确射击。 美国陆军宪兵部队是支持     

自动武器系统精度综合分析方法的研究

本文为探讨自动武器结构系统与射击精度的内在关系,以动态优化设计的思想,提出分析自动武器系统精度的一种综合方法,将武器的传统测试与理论模态分析、实验模态分析以及有限元结构动力分析有步骤、分阶段地有机结合、交叉运用,通过修改有限元结构模型达到控制武器射击精度与优化武器结构的目的。     

不同射频对车载转管机枪射击精度的影响

为研究不同射频对车载转管机枪射击精度的影响,以某型车载转管机枪为对象,建立了该武器系统的刚柔耦合虚拟样机模型。通过仿真计算车体在制动状态时,机枪以不同射频进行射击的过程,得到了不同射频下车体、机枪架座和枪管的振动特性以及射弹散布。通过对不同射频下仿真曲线对比分析,可以得出射频对机枪射击精度的影响程度。仿真研究结果为该武器的研究与设计优化提供了理论支持。     

输弹机关重件在时变载荷下的联合仿真

为了掌握某型自行火炮中开式链传动输弹机的关重件-链板在时变载荷下的受力情况,在多体力学仿真软件Recur Dyn中建立了输弹机的虚拟样机模型并进行了验证,在有限元分析软件ANSYS中对刚性输弹链进行了模态分析得到了其固有频率和相应振型,通过载荷文件的提取与转化,将时变载荷文件导入到ANSYS中,对关重件进行瞬态动力学分析,实现了多体动力学与有限元信息的联合仿真,提高了仿真分析的精度和效率,分析关重件的受力情况可以确定危险位置,对输弹机的故障机理及故障演化规律提供一定依据。     

频率匹配准则的某型机枪自动机结构参数优化

首先分析了影响某型重机枪射击精度的影响因素,并以武器频率匹配准则为依据,以建立的机枪动力学虚拟样机模型为平台,通过灵敏度分析,找出导气孔横截面积、活塞的有效横截面积、枪机框质量、枪机质量和枪机框缓冲簧刚度等参数是影响武器射击频率的主要因素;利用序列二次规划优化方法对自动机结构参数进行优化,优化仿真结果表明,武器的射向一致性得到明显提高,这对于武器结构方案优化设计,提高武器射击精度是至关重要的。     

温度场对机枪动力特性的影响

现代机枪重量较轻,要达到理想的射击精度就必须保证良好的动力匹配关系。机枪在射击过程中,枪管温度的升高直接影响机枪的动力特性。对某型机枪射击过程中枪管温度场及其对机枪动力特性的影响进行了分析,结果表明,温度变化对机枪动力特性改变的影响较小。     

某型遥控武器站射击密集度仿真与优化

针对提高遥控武器站连发射击精度的问题,在综合考虑某型遥控武器站射击精度影响因素的基础上,通过引进柔性体建立了武器站的射击密集度模型,并通过与试验数据的对比验证了模型的可靠性。利用虚拟样机以缓冲簧刚度和平衡机刚度为设计变量对武器站射击时炮口振动位移进行了优化设计,并得出了最佳设计值,对提高遥控武器站射击密集度具有一定的指导作用。     

液体火箭发动机涡轮叶片结构特性的有限元分析

为了提高液体火箭发动机的可靠性、可用性以及可维护性而进行的发动机寿命预估与减损控制研究,需要对发动机的零(部)件进行结构特性分析。通过建立某型液体火箭发动机涡轮转子叶片的有限元分析模型,分别进行无阻尼自由振动下的模态分析、无阻尼强迫振动下的谐波响应分析与有阻尼强迫振动下的瞬态响应等结构动特性分析,得到涡轮转子叶片的固有频率及与之对应的振型、谐波响应与瞬态响应。     

泵转子流固弱耦合计算与分析

为了探索流固弱耦合计算在推进泵上应用的可行性和有效性,完成了某转子静强度、动强度和振动模态计算与分析。首先,完成泵稳态和瞬态流场CFD计算,提取水动力载荷数据;然后,采用流固弱耦合方法对结构完成稳态和瞬态计算,提取静应力和动应力以及最大变形,校核静强度和动强度;最后,完成流固耦合条件下转子模态分析,得到模态频率和特征振型。结果表明：转子叶片最大应力位于叶根处、最大位移位于叶梢截面近随边处;转子叶片应力满足材料的强度要求,变形量小于叶顶间隙值;湿模态振型与干模态基本一致,但振型幅值明显降低、模态频率降低。该流固弱耦合计算方法能够用于泵转子结构设计与振动谐响应分析,有助于提升设计质量。     

用平射方法评估大口径机枪对空射击精度的探讨

本文通过对大口径机枪高射和平射两种状态的射击稳定性和结构动力特性进行对比分析,得出了用平射方法评估大口径机枪对空射击精度是可行的结论,并用实弹射击结果检验了理论分析的正确性。     

动态

驻伊美军将装备新型通用遥控操作武器站美陆军将为在伊拉克执行任务的各种车辆安装新型XM101式通用遥控操作武器站(CROWS)。CROWS是一种遥控操作的双轴稳定武器站,可用于小口径和中口径机枪的精确射击,系统将主要配用M249式 5．56毫米和M240式7．62毫米轻机枪、M2     

遥控武器站总体结构参数优化研究

为减小遥控武器站炮口扰动以提高射击精度,建立了遥控武器站部分机构参数化三维模型、有限元模型和刚柔耦合动力学模型。基于多学科集成优化软件ModelCenter进行了系统集成,以减小炮口扰动为目标,建立了遥控武器站总体结构参数优化模型。采用多目标遗传算法对总体结构参数进行了优化,优化后炮口振动状况明显改善,与位移相关的起始撼动和与速度相关的起始扰动分别较原方案降低了17.05%和19.04%。     

某火控计算机印制板动力学特性仿真试验分析

针对装备中火控计算机在振动冲击环境下印制电路板上的引脚及焊点处往往首先失效,但该处的应力大小又难以通过实验测得的特点,利用ANSYS有限元软件对火控计算机中轴角转换板进行动力学分析——模态分析得到了其各阶固有频率和振型;谐响应分析求得了同一频率下不同位置的谐响应峰值;瞬态动力学分析确定了电路板在已知激励下各位置应力随时间变化曲线。其结果为进一步分析和研究元器件引脚及焊点失效提供了依据。同时,通过仿真可以找到电路板的薄弱环节并采取相应措施提高其可靠性。最后通过模态实验验证了模型的正确性。     

机枪枪管失效分析

为探索机枪枪管内膛破坏诱因,掌握其失效机理及规律,在机枪寿命射击试验基础上,通过扫描电子显微镜和光学显微镜镜对失效枪管的组织形貌进行表征,从宏观、微观对枪管失效后的铬层及基体材料的状态进行分析研究.结果表明:机枪枪管寿命的终结主要是由于枪膛烧蚀与磨损的相互影响致使弹道性能衰减所致;射击过程中的热冲击或热疲劳使枪管铬层开...     

机枪系统支撑发射动力学特性及散布精度研究

为了抑制机枪系统结构振动并提高其射击精度,根据某12.7 mm重机枪发射过程中结构变形特性,设计了3种结构支撑方案(枪管结构局部加强,机枪系统整体前、后支撑).并借助刚柔耦合动力学、外弹道理论对各方案枪口动力学响应特性、射弹散布进行计算.研究结果表明:对枪管结构进行局部刚度加强时,不仅无法减少枪口振动,还会增加枪管变形...