舰船摇摆对舰载火箭初始扰动影响的多因素分析

为研究舰载火箭由于舰船摇摆而产生的过载对其发射时初始扰动产生的影响,设计虚拟正交试验来仿真计算舰载火箭在不同状态下的初始扰动,并通过多因素极差分析得到海况、迎浪角、发射仰角和发射装置在舰船甲板的安装位置4种影响因素对舰载火箭初始扰动的影响程度.仿真结果表明,4个因素对初始扰动的影响都不可忽略,对初始扰动影响程度由重到轻依次为发射仰角、海况、迎浪角和安装位置.     

多管火箭炮系统发射动力学仿真研究

给出了多管火箭炮系统在发射过程中动力学仿真，包括建立模型；运用轮胎和地面的接触铰约束，体现了地面对轮胎的单面约束作用；利用碰撞模型，对火箭弹在定向器管内的运动受力情况进行仿真计算，获取了该车载多管火箭炮系统发射时运动构件的运动特征和受载情况。     

多管火箭炮底架结构参数的修改

该文以某型火箭炮底架为例，在用有限元对多管火箭炮底架进行准确力学计算的基础上，分析结构主要设计参数变化对刚度、强度、质量等的影响，进行参数灵敏度计算，获知纵梁是影响力学特性的关键件。并通过对多组参数进行群体决策，选择最佳参数组，改善底架力学性能，在底架结构总质量下降的情况下，使结构最大变形和应力大幅下降。该工作可为底架结构的设计与修改提供实际指导。     

舰船绕流流场的数值模拟

开展舰船绕流流场研究对认识舰载直升机起降过程中面临的气流环境具有重要意义。采用CFD方法对舰船航行过程中0°风向角10 m/s和20 m/s来流风速情况下舰船周围流场进行了数值模拟。结果表明：舰船上层建筑导致后端气流有明显紊乱但对着舰甲板的气流干扰程度较小;不同来流风速情况下流动变化规律大致相同;受机库影响,形成的下冲气流及其冲击到甲板在机库附近形成的低速回流区是舰载直升机进行起降任务所面临的主要问题。研究结果对舰船设计及舰载直升机安全快速起降具有参考价值。     

防空火箭炮交流伺服系统混沌特性分析与自适应控制

防空火箭炮交流伺服系统作为一个非线性动力学系统,在一定参数范围和外部输入下可以呈现非常复杂的混沌运动或极限环,其混沌特性较为显著. 在防空火箭炮交流伺服系统非线性数学模型的基础上,分析了系统平衡点性质,证明了系统Hopf分岔的存在,并给出了有关的分岔图、Lyapunov指数谱和相平面图. 进一步设计了一种自适应状态反馈控制器,当系统在一定参数下呈现混沌运动时,可以将混沌运动控制到期望的稳定状态,数值仿真表明了该控制方法的有效性.      

舰载多管火箭振动控制方法研究

为了提高舰载多管火箭的射击密集度,该文应用多体系统传递矩阵法和独立模态空间控制方法,研究舰载多管火箭系统的振动特性和振动控制,建立了某舰载多管火箭系统动力学模型,固有振动特性数值计算和振动控制方法,具有无需建立系统总体动力学方程、涉及系统矩阵阶次、计算速度快等特点。实现了对舰载多管火箭刚柔耦合多体系统不同装载情况下固有振动特性的快速计算和振动控制,数值计算结果得到了模态试验的验证。对控制舰载多管火箭发射系统振动、提高舰载多管火箭射击密集度具有重要意义。     

某多管火箭炮整体瞬态热特性的数值模拟研究

为了实现了多管火箭炮控制柜内外耦合热作用的解耦计算,在分析多管火箭炮控制柜内外热环境的耦合传热机制基础上,建立了一种求解多管火箭炮控制柜内外耦合热效应的工程计算方法。将多管火箭炮连续发射时控制柜外的燃气流加热作用转化为控制柜内热分析的浮动热边界条件,避免了难以实现的直接耦合求解。利用该方法对某多管火箭炮连续发射时的瞬态热状况进行了数值模拟,获得了控制柜内的瞬态温度场,分析了相关因素的影响,为多管火箭炮设计定型及相关研究提供了重要依据。     

舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响分析

为对基于雷达探测系统的舰炮弹道修正弹进行快速、准确的弹道解算及精度分析,通过建立舰船运动与雷达测量参数间的关系研究了舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响。建立了舰船摇摆角、航速、航向角及其升沉等因素测量误差对雷达测量弹道参数坐标转换精度影响的数学关系。结合扩展卡尔曼滤波预报弹道模型,计算分析了舰船运动中各因素测量误差对预报弹道落点的影响。计算结果显示:在同时考虑舰船摇摆角测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差增大了约1倍;在纵向和方向上,在同时考虑舰船航速、航向角及升沉测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差分别增大了约0.5和2倍。     

某火箭炮小行程液压缓冲装置研究

针对某电磁弹射式火箭炮后坐力巨大造成的发射系统结构变形和强度破坏问题,该文应用粘滞流体流经小孔产生阻尼力原理,设计了一种小行程液压缓冲装置。该装置能够在火箭炮允许的弹性变形范围内,以较小的行程实现火箭炮后坐力缓冲。根据有限元方法得到的缓冲行程,设计了缓冲装置的后坐运动轨迹,并推导求解了该运动轨迹下节流孔开口面积的变化规律。通过控制节流孔的开口面积来控制系统流量,以使后坐按照设计的轨迹运动。针对不同的缓冲行程,利用AMEsim和Adams进行了液固联合仿真。结果表明,该文设计的缓冲装置能够实现小行程时某电磁弹射式火箭炮的后坐力缓冲。     

复杂海况下舰载机着舰的动力学研究

探究了舰载直升机着舰的动力学问题.首先提出了随机海浪信号的数学模型,利用舰艇的响应振幅算子(RAO),基于叠加原理分析出舰艇摇荡的运动规律,而后利用带有耗散能的拉格朗日方程建立着舰机身的动力学模型.通过结合经典的舰艇及舰载机的动力学模型,对舰载直升机着舰过程中的动力学特性进行模拟.最后通过运用Runge-Kutta法求解动力学方程得出了有效的数值解,并运用Matlab仿真软件对该动力学模型进行了验证.     

旋转火箭在光滑膛内的运动规律

本文通过对旋转火箭在光滑定向器内运动情况的全面分析,考虑到弹、炮之间由于间隙的存在,可能会出现“断续接触”的现象,从而抛弃了文献[3]中“前、后定心部连续接触管壁”的基本假设,提出了膛内运动的分段解法,并利用所建立的“分段”模型对某弹的膛内运动姿态进行了计算机模拟,其结果与文献[1]的实验比较符合。     

反演单神经元PID复合控制在伺服系统中的应用

针对火箭炮位置控制中存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等特点,提出了一种反演单神经元比例-积分-微分(PID)复合控制方法。单神经元PID控制可对传统PID控制器的比例、积分、微分系数进行在线调整,实现了系统的自适应控制。反演算法可使较大的系统误差快速收敛到设定值以内,提高了系统的自适应能力。仿真及实验结果表明,该文复合控制方法具有更好的稳定性和动态跟踪精度。     

非线性横荡的数值计算和模型试验

本文用时间步进和边界元法,对在静水中由静止开始作横荡运动的三维柱体的流体动力问题进行了数值模拟,并在日本大学作了相应的模型试验.在计算中,自由面采用拉格朗日网格,物面和自由面的交界点同时满足其边界条件,外边界用不给定方向的单波假定.数值计算结果和模型试验结果吻合较好.     

用DSP实现不规则波作用下台架电液力矩伺服系统控制器设计

船舶减摇水舱试验台架是研究减摇水舱特性的重要试验设备，而能否准确地模拟船舶在海浪中的横摇运动是设计试验台架的关键，介绍了用DSP实现不规则波作用下电液力矩伺服系统控制器并应用于减摇水舱试验台架，试验结果表明，加入DSP控制器后系统性能得到很大改善．     

远程多管火箭炮随动系统的可靠性分析

为了提高远程多管火箭炮随动系统的可靠性指标，介绍了远程多管火箭炮随动系统的基本组成，建立了随动系统的可靠性模型，井对某型远程多管火箭炮的随动系统进行了可靠性预计，在分析的基础上提出了改进可靠性设计的建议和措施。     

船舶在规则波中回转运动的研究

研究了船舶在规则波中的回转性能．首先进行约束模型试验，得到了水动力系数，然后计算船舶在规则波中的回转圈．计算时考虑了波浪漂移力，并讨论波高一定时波长、舵角、船速对回转圈漂移的影响．     

多管火箭起始扰动控制研究

为解决火箭弹起始扰动对多管火箭射击精度具有重大影响的问题,该文采用通过控制定向管角运动来减小火箭弹起始扰动的方案提高多管火箭射击精度。应用受控多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了受控多管火箭发射控制动力学模型,数值仿真获得多管火箭定向管角运动对起始扰动的影响规律及多管火箭定向管角运动的控制规律。该文控制火箭弹起始扰动的方法为提高射击精度提供了手段。