步兵战车自动炮连发射击弹丸起始扰动仿真分析

为描述步兵战车自动炮连发射击精度变化规律,对自动炮首发射击弹丸起始扰动与次发射击弹丸起始扰动进行了仿真计算.基于移动荷载理论,以圆柱坐标系中弹丸径向速度为表征量建立了自动炮首发射击弹丸起始扰动仿真模型;在对首发弹丸射击后身管的剩余振动能量进行动力学仿真的基础上,应用身管膛线起始部单元在首发射击赋予的初始径向位移和初始径向速度作为身管的初始边界条件,建立具有身管初始扰动的弹炮耦合振动模型,对次发弹丸的起始扰动进行了仿真分析.仿真结果表明,首发弹丸射击后身管剩余振动能量大大增加了次发弹丸的起始扰动.     

舰炮刚柔耦合发射动力学仿真

以多柔体动力学理论为基础,采用RecurDyn/F-FIex柔性模块,引入柔性身管,建立某舰炮刚柔耦合模型.对该舰炮进行了刚柔耦合多体发射动力学仿真.得到炮口振动情况和一系列的动力特性曲线.通过与多刚体模型仿真结果相比较,说明该方法科学合理,仿真结果准确.     

准球形爆炸成形弹丸形成过程的仿真计算与实验验证

利用仿真计算和脉冲X光摄影实验相结合的方法研究了准球形爆炸成形弹丸的形成过程.通过对不同药型罩外曲率半径、壁厚参数的正交仿真计算,获得了形成准球形爆炸成形弹丸的结构参数,并根据动能最大准则确定了准球形爆炸成形弹丸的优化方案.数值仿真结果与实验结果吻合较好.研究结果对准球形爆炸成形弹丸的应用和工程设计有一定的指导意义.     

大口径狙击步枪动力学仿真与分析

基于多刚体动力学,对某型大口径狙击步枪发射过程进行了动力学分析。通过对自动机和液压缓冲器进行分析,将带液压缓冲器的狙击步枪简化为质量-弹簧-阻尼系统,并在MATLAB/Simulink下建立了大口径狙击步枪动力学仿真模型,仿真结果与实测结果对比,误差在10%以内,证明了仿真模型的准确性。该模型作为一个便捷的分析平台,可以为大口径狙击步枪参数优化及结构改进提供理论依据,从而提高大口径狙击步枪设计效率。     

基于AUTODYN对弹丸高速碰撞靶体的数值模拟

描述了弹丸高速碰撞靶体过程中的各种破坏效应,包括成坑、冲塞、层裂、碎片云等.详细介绍和分析了基于AUTODYN程序数值模拟弹丸高速碰撞靶体问题的关键技术,包括基本算法、材料强度模型和失效模型、材料状态方程、人工粘性、沙漏控制、单元侵蚀等.在此基础上,通过典型算例验证了基于AUTODYN程序模拟弹丸高速碰撞靶体过程中各种破坏效应的可行性、有效性和可靠性.     

喷孔前置式膨胀波枪炮发射过程数值仿真与分析

喷孔前置式膨胀渡枪炮是一种结合了喷气反推式低后坐力枪炮和膨胀波火炮性能优点的新型低后坐力武器.提出了其发射过程的四阶段物理模型,运用准一维准两相流理论建立了其内弹道过程的动力学模型,针对其特殊的减后坐组件结构提出了身管--反作用导气管双流场耦合计算的边界务件和计算方法,以14.5mm喷孔前置式膨胀波弹道枪为例进行了数值仿真,并将仿真结果与普通14.5mm机枪的内弹道过程进行了对比.结果表明,在结构参数匹配合理的情况下14.5mm喷孔前置式膨胀波弹道枪能在不减小弹丸初速的前提下减少40.56%的后坐动量.     

某型转管机枪刚柔耦合多体发射动力学仿真

以某型转管机枪为对象,研究了将CAD软件中复杂实体模型导入到ADAMS软件中的方法;考虑转管机枪实际射击条件下土壤本构关系和射手边界问题,建立了驻锄—土壤参数模型与人—枪参数模型;以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,采用ADAMS/Flex柔性体模块,建立了某型转管机枪刚柔耦合的虚拟样机仿真模型.通过对所建立的模型构件之间添加相互作用力,并进行多体发射动力学仿真和分析,获得了自动机运动过程中各主要部件的动力学特性.选取机枪自动机的速度和位移为校验指标,通过与试验数据中枪口响应位移比较,证明建立的刚柔耦合模型科学合理、准确有效,为该枪后期的结构优化与改进提供了模拟试验平台.     

鲍兴格效应下自紧身管发射过程仿真分析

为研究某大口径火炮身管的自紧残余应力场和发射中极端循环热冲击导致的热力耦合场,采用ABAQUS软件分析了考虑炮钢材料卸载线性硬化及鲍兴格效应的自紧过程,在此基础上进一步对发射过程进行仿真,获得了该自紧身管发射炮弹时的热力耦合响应.最后采用三维疲劳裂纹仿真软件——ALOF(Analyses Laboratory of Fracture),探明了药室部内膛表面二维直裂纹和斜裂纹扩展情况.研究结果为保障身管强度和可靠性及进一步确定服役寿命提供重要科学依据.     

引信球转子机构动力学仿真

引信球转子机构是旋转弹药引信的典型机构之一,除用于隔爆之外,还可实现延期解除保险。应用欧拉刚体动力学理论,建立了球心、质心及弹丸旋转轴均不重合时球转子解除保险运动过程的微分方程组,在给出了求解该方程组初始条件的基础上对某引信球转子机构解除保险过程进行了仿真。所得仿真结果与工程实践的结果是一致的。     

远程多管火箭发射动力学仿真

远程多管火箭发射动力学仿真是进行远程多管火箭动态设计和提高武器系统性能的前提。对某简易控制远程多管火箭发射与控制动力学进行了深入的理论、计算和试验研究,建立了远程多管火箭刚弹耦合的多体系统发射动力学模型和发射动力学方程。在远程多管火箭发射动力学理论研究的基础上,形成了远程多管火箭发射动力学数值仿真系统。对远程多管火箭在发射过程中振动特性和动力响应进行了数值仿真,仿真结果得到了试验结果的验证。     

火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究

建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。     

高速杆式弹侵彻有限厚靶板数值模拟

运用AUTODYN动力学仿真软件对高速(1.2～3km/s)杆式弹侵彻有限厚靶进行数值模拟。分别计算了Lagrange算法和SPH算法以及不同计算规模下,杆式弹高速侵彻过程,对比分析了侵彻后效的工程计算结果,并研究了不同着速、着靶角和弹丸头部形状对弹丸侵彻后效的影响。算法分析表明,拉氏算法可以更好模拟侵彻界面变化,SPH则可以更好模拟材料破碎飞溅;Lagrange算法0.75mm网格和SPH算法0.5mm粒度即可满足算例问题的计算精度。并指出对高速杆式弹的侵彻研究和设计需要根据着速等初始状态的不同而综合考虑。     

双基地MIMO雷达的高速运动目标定位方法

高速运动目标的大多普勒频率会导致传统匹配滤波器严重失配,因此当目标高速运动时多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）雷达利用传统匹配滤波器无法有效地形成虚拟阵列。研究了利用双基地MIMO雷达实现多个高速运动目标交叉定位的方法,采用降低雷达距离分辨率的方式以获取较长时间的相参积累,并将接收阵列回波信号与发射信号共轭相乘后的数据进行频域处理,有效形成了虚拟阵列,然后利用传统超分辨算法对在相同粗距离分辨单元上的高速运动目标的发射角和接收角进行联合估计,从而能够有效交叉定位多个在距离上无法分辨的高速目标。仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。     

机液耦合多管火箭发射系统动态仿真

基于ADAMS建立了机械系统和液压系统耦合的某多管火箭发射系统虚拟样机,给出了发射系统仿真过程中变结构的自由切换方法,分析该新型火箭发射系统发射动态特性,用灵敏度分析法分析泄漏对系统发射过程的影响,并比较了在全支撑和半支撑的两种工况下发射系统动态稳定性。结果表明采用液压伺服瞄准系统其发射精度是可以保证的,为该新型火箭发射系统的设计和发射提供了一定的理论依据     

滑翔制导炮弹自抗扰姿态解耦控制器设计

针对滑翔制导炮弹姿态控制系统设计时存在的交叉耦合、执行机构响应延迟、控制能力约束以及不确定内外扰动等问题,基于自抗扰控制技术,设计了自抗扰姿态解耦控制器。该控制器结构简单、计算量小、需调控制参数少且不依赖精确的数学模型。通过数值仿真验证了该控制器的可行性和有效性。结果表明设计的姿态控制器能有效地实现俯仰/偏航解耦,并具有快速精确的跟踪性能以及良好的抗干扰能力。此外,控制参数对较大范围内的模型参数摄动不敏感,具备较强的适应性和鲁棒性,可为该类制导炮弹的控制系统设计提供一定的参考依据。     

感应电机模糊预测控制策略的研究

在感应电机IM(Induction Motor)的控制中,电阻、电抗等参数对转速控制产生较大的误差影响,从而影响控制精度和动态响应速度.基于感应电机的数学模型,将模糊逻辑系统引入预测控制.针对异步电机的强耦合特性,提出模糊模糊预测控制的方法,并用模糊预测控制的方法设计了高性能的转速控制器.并借助DSP实验平台,将系统模型下载到实时硬件中进行在线仿真,实验结果表明,所设计的控制器在提高速度控制的快速性和抗干扰能力上得到满意的效果.     

水声探空动目标参数测量方法

针对空动目标参数的水声探测,建立空中运动目标激发水声信号的瞬时频率模型和运动目标参数测量模型,首先采用分段互谱密度方法测量瞬时频率,然后采用局部线性化方法测量目标速度、通过时刻、水平距离等参数。最后，仿真分析与实验结果表明:测量精度受到噪声、采样时长、目标速度、水平距离等多种因素影响,当水平距离与速度的比值在10~15范围内时,测量精度较高;在仿真条件下,速度和距离的测量精度优于3.6%,通过时刻测量精度达到0.48 s;在实测条件下,两次实验数据得到的目标速度精度分别为7.5%和8.9%,距离精度分别为16.0%和20.3%。仿真和实测结果说明本方法的正确性和可行性较高。     

图像自寻的火箭弹侵彻航母仿真分析

图像自寻的火箭弹侵彻航母效果是其作战使用的重要依据。根据弹丸与航母特性构建其几何等效模型与仿真模型,并运用LS- DYNA进行数值仿真;通过对仿真结果的破坏形貌与贯穿极限速度进行验证,表明模型符合实际;利用所建模型进行了不同条件下的侵彻仿真,并根据弹丸的加速度极值分析了其整体受力过载情况,通过对采集的部分关键点进行分析,获取了弹丸局部应力应变情况及其对飞行甲板和舰岛防护板的破坏效果。结果表明,火箭弹对飞行甲板的侵彻性能较好,但对舰岛侵彻效果有限。     

基于发射随机动力学的多管火箭虚拟样机

随机激励是影响多管火箭射弹散布的主要因素,采用传统虚拟样机建模方法只能进行确定性仿真,无法通过随机性仿真研究其随机激励。依据多管火箭发射随机动力学的理论分析,运用虚拟样机软件的二次开发功能,建立了多管火箭发射系统随机仿真模型。通过仿真实例与实炮测试结果对比,验证了所建模型的准确性和有效性,表明该方法对随机系统动力学具有一定的工程研究价值。     

一种激光驾束制导武器半实物仿真系统构建及试验方法

激光驾束制导武器半实物仿真必须借助二维平动系统,但由于二维平动系统受限于技术指标不高,无法满足弹目相对运动模拟速度和加速度要求较高的武器系统开展仿真试验的弊端,提出一种新的激光驾束制导武器半实物仿真系统构建及试验方法。采用“二轴转台+负载支架”的仿真系统构建方式,利用二轴转台的转动角运动代替二维平动系统的线运动来实现导弹在激光信息场中弹目相对运动和位置变化的模拟,很好地解决了传统方法存在的种种弊端,试验结果进一步验证了该方法具有很好的仿真效果。