大口径舰炮摆弹机构的动态设计

根据某舰炮摆弹机构的摆弹时间与结构强度的设计要求,对摆弹机构进行了动态设计。利用摆弹机构的刚体动力学方程,获得了机构的初始设计参数;利用有限元法,得到了摆臂的Craig-Bampton模态,建立了将摆臂作柔体处理的机构动力学方程,获得了摆臂的动态应力时间历程以及在停止位置的弹药振动响应;通过对不同弹簧刚度、不同弹簧预压力、不同摆臂厚度情况下计算结果的比较分析,得到了一组满足设计要求的较佳设计参数。所采用的机构动态设计方法可提高机构设计的可靠性和准确性,为工程设计提供了依据。     

考虑摆弹臂柔性的中腹摆弹机构动力特性分析

在中腹摆弹机构的设计中,计及摆弹臂的柔性效应,应用一致质量有限元离散化方法,将中腹摆弹臂划分为若干单元,并建立中腹摆弹机构的混合坐标．采用连续介质力学的几何变形关系描述柔性摆弹臂的非线性变形场及运动关系．在变形场的描述中计人柔性摆弹臂纵向变形的二次耦合项,最后应用Hamilton最小作用原理建立中腹摆弹机构的一次近似刚一柔耦合动力学方程．通过MATLAB对动力学方程进行数值仿真,得到不同射角和不同摆弹质量情况下中腹摆弹臂的变形量,并对仿真结果进行分析,为中腹供弹系统的工程研究提供了理论依据．     

中腹摆弹臂的递归学习输入成形振动抑制方法

改变传统大口径舰炮旁侧路的复杂供弹模式,提出了一种应用中心单线摆弹机理的中腹供弹方式,针对中腹摆弹机构的动力特性分析,在摆弹臂变形场的描述中计及了纵向变形的二次耦合项,建立了中腹摆弹臂的一次近似刚-柔耦合动力学模型;并提出了基于一次近似理论的递归学习输入成形控制方法,联合PD反馈控制对中腹摆弹臂残余振动的抑制进行了研究,通过对不同射角下中腹摆弹臂残余振动控制的数值仿真,表明递归学习输入成形方法对大变形情况下中腹摆弹臂的振动具有显著的抑制效果.      

含区间铰间隙柔性机械臂控制精度分析

为了分析大变形、间隙碰撞和不确定性对机械臂动力学特性和控制精度的影响,提出了含区间铰间隙的柔性机械臂动力学建模方法和该动力学模型的求解方法.模型中采用绝对节点坐标法对柔性部件进行动力学建模,采用混合碰撞力模型和Ambrósio摩擦力模型建立关节铰间隙,并且采用区间变量描述间隙尺寸和部件杨氏模量.通过数值仿真分析表明:部件柔性和间隙会显著地影响机械臂动力学特性和控制精度,而且随着部件弹性模量减小、间隙尺寸增大,影响将更加显著;考虑不确定性时,机械臂的控制精度将降低,而且参数不确定性会显著影响该机械臂的动力学特性.     

含间隙的机构动力学研究进展

运动副间隙对一些机械系统的影响不容忽视。从建模方法、数值研究方法和近年来的研究状况等方面对含间隙的机构动力学进行了综述，总结了含间隙机构动力学的发展现状，指出了今后研究中应注意的问题。     

一种含转动副间隙多连杆机构非线性动力学行为分析方法（英文）

给出一种通过对欠驱动机构的分析来预测含转动副间隙多连杆机构动态特性的方法,利用该方法对含转动副间隙平面多连杆机构的非线性动态特性进行分析。以含转动副间隙的二自由度九连杆机构为研究对象,首先通过将转动副间隙看作虚拟无质量连杆,据此可把含转动副间隙九连杆机构变为欠驱动的十连杆机构;然后利用拉格朗日方程建立欠驱动十连杆机构的非线性动力学模型,采用龙格-库塔法对动力学模型进行数值求解,分析机构中滑块的位置、速度和加速度等运动输出、曲柄的驱动力矩等动力学响应,通过相图和庞加莱映射图对含转动副间隙的二自由度九连杆机构中存在混沌现象进行辨识;最后研究不同间隙值和不同驱动速度对九连杆机构混沌的影响,并绘制分岔图。该研究对于进一步研究含多间隙复杂连杆机构的非线性动力学研究具有重要价值。     

大口径舰炮供弹系统变幅同步摆机构分析

为解决中腹供弹系统中摆弹的同步技术问题,运用机构综合原理,对现有俄式76 mm舰炮的摆弹机构进行理论分析,建立简化的计算模型,通过自由度计算、初始位置和自适应性研究,建立了实现同步的凸轮曲线方程,掌握了中腹同步变幅摆弹技术的设计方法,为中腹摆弹的同步技术实现奠定了理论基础。     

含间隙超音速二元弹翼非线性颤振与主动控制

研究含间隙超音速二元弹翼非线性颤振特性和主动控制问题．采用三阶活塞理论建立了含间隙二元弹翼非线性气动弹性动力学方程,利用Hopf分岔理论、谐波平衡法和数值方法,分析了系统的非线性颤振特性．应用基于微分几何法和二次型最优控制相结合的方法设计非线性系统控制器,推迟临界分岔速度．应用滑模变结构控制方法设计控制器,有效抑制非线性颤振,并讨论了控制参数对控制效果的影响．仿真结果表明,所设计的控制律可以有效地实现对含间隙超音速二元弹翼系统非线性颤振的控制．最后计算了在基础激励扰动下系统的动态响应,分别得到了周期运动、多周期运动、概周期运动以及混沌运动．     

大口径舰炮供弹平台控制时序设计与试验研究

为了提高某大口径舰炮供弹平台的供弹率,减少更换弹种时间,采用并行时序设计方法和MATLAB/Stateflow建模软件对大口径舰炮供弹平台的控制时序进行理论分析与建模仿真,并进行了模型样机的试验研究.仿真和试验结果表明:利用该方法设计大口径舰炮供弹平台的控制系统软件是可行的,该软件能较大地提高系统的供弹率,实现快速更换弹种,满足系统要求的各项指标.同时该方法可广泛应用于复杂机械系统的控制时序软件设计.     

某供弹机构传动间隙对运动精度的影响研究

由于设计、制造误差和磨损,运动副中的间隙是不可避免的。间隙使实际机构与理想机构的运动发生偏离,降低了机构运动精度,导致供拨弹不到位,影响供弹可靠性。考虑齿轮副中心距偏差和快速接头处间隙,建立了含间隙的某供弹机构的仿真模型;并基于Adams进行运动仿真,定量地分析间隙对机构运动精度的影响,并提出补偿间隙的方法。     

含间隙四连杆机构运动误差的Monte Carlo模拟

为了研究间隙和杆长误差所引起的机构运动误差的随机性问题,采用基于碰撞铰模型的含间隙铰四连杆机构动力学方程对机构输出运动特性进行模拟。针对杆长误差和铰间隙误差影响,利用Monte Carlo方法对含间隙机构运动进行了概率分析。仿真研究了间隙内碰撞和杆长误差对机构输出运动的影响。结果表明:铰间隙误差对机构运动输出的影响与机构运动过程有关,铰间隙的存在使机构运动输出均值和方差曲线产生偏移。对含间隙机构的运动概率分析,有助于提高机构运动精度和控制机构运动误差。     

联合收割机往复式割刀传动机构动力学分析

对3060联合收割机割刀传动系统采用平衡配重后的动力学问题进行研究，建立割刀传动机构的简化力学模型和曲柄、三角摆块、割刀的动力学方程，利用上述方程可以确定平衡配重的最优位置和最合理质量。     

考虑摩擦的含S副间隙6-SPS机构动力学分析

利用拉格朗日方程建立了理想并联机构的动力学方程,并利用连续接触模型得到了含间隙S副6-SPS并联机构的动力学方程,该机构动平台上6个运动副全部含有间隙.把动平台S副间隙简化为一个无质量连杆,其长度用随机函数表示,并在机构间隙的变化速度与机构运动速度之间建立函数关系,用机构运动速度表示机构间隙的变化速度.把动平台上6个运动副简化为一个推力轴承,研究摩擦对机构的影响,分析机构所受到的摩擦力矩.通过求解机构的动力学方程,得到机构的动力学特性曲线.结果表明:机构间隙和运动副摩擦对动力学特性都有影响,计算油膜黏性摩擦力矩时引入随机函数,使运动副球体的运动更接近真实状态.     

考虑运动副间隙的摆动从动件盘形凸轮机构动态分析

采用连续接触模型，通过适当的动力约束方程及差分迭代方程，利用达朗伯原理，首次以实际凸轮构为例，对含多个运动副间隙的摆动从动件摆形凸轮机构进行了动态分析，方法简单符合实际。     

考虑杆件自重影响含间隙铰机械臂的抑振策略

以含间隙3R串联机械臂为研究对象,针对含间隙机械臂关节铰内碰运动干涉的可能性,利用运动学方程以及达朗贝尔原理推导含间隙机械臂的动力学方程,并根据动力学方程分析机械臂各杆件质量对动力学行为的影响.在SolidWorks中建立含间隙3R串联机械臂三维模型,通过将各杆件定义为不同的机械臂常用的材料从而达到调整各杆件质量的目的.基于科学软件得出不同杆件自重影响下含间隙铰机械臂的动态激振特征参数.结果表明:通过选择不同制造材料实现机械臂杆件质量按序递减的调整策略,对含间隙铰机械臂的动态抑振具有明显的实际效果.     

含间隙3-CPaR&R1R2混联机构动力学分析

为研究关节间隙对混联机构动态特性及混沌现象的影响,以3-CPaR&R_1R_2混联机构为研究对象,考虑转动副关节间隙并基于弗洛雷斯(Flores)接触力模型和修正的库伦(Coulomb)摩擦模型,分别建立了含间隙关节元素间的法向接触力和切向接触力模型,进而基于拉格朗日方程建立了含关节间隙混联机构动力学方程.通过数值仿真分析了不同驱动速度和间隙尺寸对机构动力学特性及混沌现象的影响,同时探讨了机构稳定性与关节元素碰撞的关系.研究结果表明:增加驱动速度与减小间隙尺寸可使机构混沌现象减弱,改善机构动态特性;机构稳定性与碰撞过程中关节元素间的冲击现象相关,且随着冲击现象的加剧机构稳定性降低.     

考虑运动副间隙的弹簧操动机构混沌特性研究

研究运动副间隙对弹簧操动机构非线性特性的影响,采用连续接触模型和拉格朗日方程建立了含多间隙的高压断路器弹簧操动机构非线性动力学方程.通过4阶龙格-库塔法对该动力学方程进行数值求解,数值计算结果与操动试验符合良好.最后通过庞加莱(Poincaré)映射研究该弹簧操动机构在不同间隙值及运动副数目下的运动混沌现象.结果表明:运动副间隙值小于0.15mm,操动机构周期运动,且间隙副数的增加不会改变机构运动的周期性;随着间隙值和间隙副数量的进一步增加,系统的非线性特征增强,运动易进入拟周期和混沌状态.     

双轴陀螺稳定机构动力学建模与仿真

目的为机载雷达稳定系统的结构优化设计提供建模理论。方法首先根据双轴陀螺稳定系统的结构特点得到其简化模型;然后根据各部件的运动关系建立了各关键点速度之间的关系,得到各部件的动能及整个系统的动能;最后根据拉格朗日方程建立了该双轴陀螺稳定系统的动力学方程。结果以××航天器天线姿态稳定系统为例,在给定初始条件下用Runge Kutta数值方法对系统的动力学模型进行了数值仿真,从而为陀螺机构的动力学优化设计奠定了基础。结论该方法对于航天工程实际应用具有十分重要的参考价值。     

基于速度矩阵法的舰炮多体发射系统动态响应分析

将舰炮多体发射系统简化为若干弹性元件铰接的准弹性模型.应用速度矩阵法进行了各刚体动力学关系的分析与计算,确定了该系统的速度矩阵及角速度矩阵,建立了舰炮多体发射系统6自由度动力学方程,通过Matlab进行矩阵及符号的运算推导,并进行了数值仿真.数值计算得到了舰炮多体发射系统中各刚体的运动规律和受力情况.最后对不同刚度参数下舰炮系统的振动响应进行分析,得到了高低机的扭转刚度与基座舰体间接触刚度的变化对舰炮发射的振动影响规律,为舰炮的结构设计及优化和提高射击稳定性提供了依据.     

某火炮自动供弹机动力学分析

该文运用第l类拉格朗日方法，建立某自行火炮链式自动供弹机构的三维实体模型和多刚体动力学模型。模型考虑机构间的碰撞，动力参数中计及电机过渡过程的影响。借助于动力学分析软件Adams求解动力学方程，获得该机构在供弹动作过程中的动态响应和不同工况下该机构的运动规律和振动形态，对结果进行分析，得出的结论，可以为该机构的优化设计和维护打下基础。