大口径舰炮摆弹机构柔体动力学及 弹药运动误差研究

为提高舰炮自动机机构和弹药运动的控制精度,需要研究自动机柔性动力学问题。首先,利用多体动力学理论,研究弹药摆弹与转弹之间的交接运动误差;然后,根据拉格朗日方程推导了特定浮动坐标系下摆弹臂柔体动力学方程,分别由摆弹臂柔体与刚体动力学模型,分析了柔性摆弹臂的前四阶主振动响应,进一步比较了柔性体振动对于误差的影响。研究表明:在弹簧驱动条件下,柔性摆弹臂在大范围运动的同时包含着高频振动,由动力弹簧输出的摆角包含有振动成分;根据弹性振动引起的(角)位移响应误差,可以确定摆/转接口中摆弹臂摆角、弹药位移与姿态误差裕度,而抑制柔性摆弹臂一阶主振动可以有效减小响应误差。该研究结果可用于摆弹臂结构优化并以此提高摆/转接口的可靠性。     

某型榴弹发射器的动力学建模与分析

为研究某型榴弹发射器的动力学特性,对其虚拟样机模型的建立展开研究。根据其机构运动原理,进行了必要的简化与假设,添加了相应的约束副,分析了关键部件的受力情况,计算了内膛合力,确定了射手和土壤边界条件的施加方法,采用静载与动载实验研究了橡胶缓冲部件的本构关系并确定了其合适的作用力添加方法。根据仿真结果,分析了自动机与机匣的运动曲线,与试验数据作了对比,误差在允许范围内。研究结果表明,试验的方法得到橡胶部件作用力,保证了模型的精度,动力学仿真模型满足精度要求,为武器系统的后续研究打下了良好基础。     

空防对抗中军事高新技术发展的系统动力学分析

探寻了五类高新技术的发展和应用情况,分析了系统动力学方法定量研究空防对抗背景下五类关键技术发展的可行性;明确了五类高新技术支撑下的空防对抗要素,构建了空防对抗系统的因果回路图和存量流量图,并在此基础上设计了科学的仿真实验,分析了五类高新技术对应的作战力量融入空防对抗体系后对空袭与防空作战的影响.研究得到了五类高新技术对空防双方的实际作用效果和有关这些高新技术如何发展的几点结论,对空军未来相关军事高新技术的发展实践具有一定的借鉴意义.     

基于动态多主体非线性耦合的作战信息协同策略

快捷灵活、稳定可靠的信息协同,是战场态势实时感知、指挥决策高效联动、交战打击精确协同的重要保证.采用信息流图方式,对比研究了集中协同、递阶协同和网络协同3种作战信息协同策略,基于动态多主体非线性耦合方法,分别提出了相应的协同动力学模型,研究建立了作战信息协同的可靠性、可信度、信息质量、一致性4个度量模型.最后,以空中进攻作战为例,进行了仿真实验.结果表明,集中协同策略的可信度最高,递阶协同策略的一致性最强,网络协同策略的可靠性和信息质量最优.     

基于shearlet与PCNN的多聚焦图像融合方法

针对传统脉冲耦合神经网络(PCNN)模型在多聚焦图像融合领域应用中面临的参数繁杂等问题,提出一种基于剪切波(shearlet)变换与改进型PCNN的多聚焦图像融合方法。相比以往的变换域方法,shearlet具有理想的图像信息捕捉性能以及较低的计算复杂度,因此,可利用shearlet将待融合图像进行多尺度多方向分解。其次,对经典PCNN模型加以改进,综合运用清晰度水平以及协调矩阵完成低频子带图像以及一系列高频子带图像的融合过程。最后,运行shearlet反变换得到最终融合图像。仿真实验选取了若干组待融合图像进行仿真,验证了该方法在主、客观评价两方面的优越性。     

多体动力学仿真车辆传动齿轮疲劳寿命灵敏度分析

齿轮是机械传动中重要的传力构件,由于测试手段和试验方法的限制,齿轮设计的时候多采用静强度设计理论,无法准确地反应实际情况下的动态特性,导致齿轮的实际寿命和设计寿命有较大的差距。基于多体动力学仿真分析方法建立履带式车辆传动系统虚拟行驶试验平台,获得齿轮在不同工况下的动载荷谱。基于疲劳分析软件MSC.Fatigue获得了齿轮的疲劳寿命,进而改变齿轮的结构参数分析不同结构齿轮的疲劳寿命,得到其疲劳寿命随不同结构参数变化的规律,进行齿轮疲劳寿命的灵敏度分析,为齿轮的结构优化作了一定的探索。     

多约束下的高超声速飞行器三维非线性自适应末制导律

面向多约束下高超声速飞行器末制导过程中的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,设计一种适于高超声速飞行器的三维非线性自适应末制导律。为了模型描述的完整性和简洁性,引入视线旋量和旋量速度的概念,并基于此建立三维制导参考模型和实际系统的表达式;为了保证制导律的鲁棒性和自适应性,基于自适应控制理论,设计一种三维非线性自适应制导律;通过数学推导证明了该制导律的稳定性。该制导律能够从理论上克服高超声速飞行器末制导面临的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,满足多约束制导要求。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

含轴间距误差的消隙齿轮刚柔耦合动力学仿真

轴间距误差对消隙齿轮精度和性能有重要影响,但其机理和规律并不清楚。基于接触碰撞力约束关系建立齿轮接触动力学模型,进一步利用ADAMS/Flex建立单级消隙齿轮传动系统的刚柔耦合模型,通过刚柔耦合动力学仿真研究消隙齿轮传动在不同轴间距制造误差条件下的振动及频率特性。研究发现:随着轴间距的减小,扭簧的平均力矩增大,齿轮齿面间的啮合力矩以及摩擦力矩也将增大,从而阻碍扭矩的正常传递,并导致固定齿轮转速幅值降低;随着轴间距的增大,固定齿轮主谐振频率整体上降低,而且在轴间距稍大于标准中心距时降低很快。这一发现可指导消隙齿轮传动的设计和装配。     

基于ADAMS的枪榴弹发射环境研究

在研究预刻槽弹带弹丸发射环境时,以某35 mm枪榴弹为基础,利用Solidworks软件构建了枪榴弹身管、弹体及引信离心保险机构模型,装配后导入ADAMS软件,建立了枪榴弹发射动力学模型。在ADAMS软件中建立发射环境后,模拟弹丸在膛内运动过程,得到了弹丸膛内运动的部分参数,并仿真得到离心保险机构解除保险时间。分析仿真结果得到离心保险机构在发射后效期结束后解除保险,符合引信设计要求,该研究为引信机构仿真提供了参考。     

多轴特种车辆的侧翻指标优化分析

为探究多轴特种车辆横向动力学特性,建立更准确的侧翻评价指标作为车辆稳定性控制的基础。以重型5轴特种车辆为研究对象,首先基于建立的特种车辆侧翻动力学模型对横向载荷转移率(lateral load transfer rate, LTR)与零力矩点理论(zero-moment point, ZMP)2种常用车辆侧翻评价指标进行了动态分析,对LTR进行了优化,提出了一种兼顾簧载质量与非簧载质量侧倾力矩影响的新侧翻评价指标(optimized lateral load transfer rate, LTR^o)。然后以LTR^o作为车辆的侧翻评价指标,基于数据拟合的方式探究了一种能根据车速与路面附着系数自适应确定侧翻预警阈值(LTR threshold, LTR_t)的计算方式。通过Trucksim车辆动力学模型仿真与实车试验,分别对LTR^o的计算精度与LTR_t的预警效果进行了对比分析。结果表明：LTR^o较常用LTR与ZMP等2种评价指标的计算精度分别提高了6.3%与12...