火力线跟踪与瞄准的任务空间控制方法

为了简化火力线控制系统的控制律,并同时保证受控系统的稳、动态性能,该文提出一种火力线任务空间控制策略。该方法通过受控系统状态特定变换,把高低/方位轴的直接控制变为火炮任务空间下的间接控制,简化了反馈线性化控制律,并可进行极点配置。仿真结果表明,任务空间控制相对经典PD控制在初始2秒内使系统实际位置轨迹相对指令轨迹振幅更小、调整时间更短,相对耦合PD控制在系统稳态时的跟踪精度更高。     

炮塔体结构分析与优化

对某自行榴弹地炮塔体在火炮发射过程中的动态响应进行了有限元仿真分析,针对该炮塔结构的减重要求和分析结果中炮塔结构的中后部区域基本处于低应力状态,基于多岛遗传算法对炮塔体结构进行了优化设计,并对比分析了优化前后炮塔体结构在典型工况下的动态响应特性.仿真数据表明优化后的炮塔体在保持原来结构刚强度的基础上,整体质量降低了10.01%.     

叶片砂石撞击损伤的数值模拟与分析

航空发动机叶片常受到被吸入的砂石等外物的撞击而产生损伤。针对这一问题,该文采用非线性瞬态动力学软件LS—DYNA中的接触冲击算法,对航空发动机叶片的砂石撞击的瞬态响应进行了数值分析。研究了不同的撞击位置及撞击速度对叶片瞬态响应及损伤的影响。结果表明：外物撞击速度越大,接触撞击力就越大,对叶片的损伤也越大;撞击位置越接近叶片尖部,叶根处的塑性硬化越强。该文结果对于进行叶片抗外物撞击研究,尤其是硬体外物的损伤研究具有参考价值。     

复合材料身管膛内气流与固壁传热分析

为了给复合材料身管传热分析提供较为精确的边界条件,采用一维内弹道膛内流场模型,将弹后空间核心流部分考虑为包含气流与身管管壁发生摩擦和热交换的不稳定准一维流.得到身管内侧不稳定、非定常可压缩流的边界层方程.基于MacCormack有限差分方法求解该方程,得到的内弹道特征量与经典内弹道模型计算结果的相对误差在3%以内,同时结果显示瞬时气流速度对换热系数影响较大,因此在对复合材料身管传热分析时需采用气流温度和换热系数瞬时计算结果.     

基于加速度和速度反馈的半主动减振系统控制策略研究

该文讨论了Skyhook控制策略的本质,建立了基于加速度和速度反馈的半主动减振系统控制策略,该控制策略能使被控物体在该文所选择的性能指标函数下得到近似最优控制.结果表明：该控制策略与Skyhook控制策略相比,能使被控物体的位移、速度、加速度及加速度变化率的平均绝对值分别降低38 %、70 %、86 %、86 %,改善了物体响应的高频性能,能使物体响应的低频性能与Skyhook控制策略相仿.     

树脂基复合材料身管热性能改良分析

该文根据复合材料细观力学模型,推导了树脂基复合材料填充金属粉末后的热导率、热膨胀系数的理论公式,从理论分析预测了金属粉末含量对复合材料身管热性能的影响,通过计算算例,检验证实了树脂基复合材料添加金属粉末后其导热性能有很大的提高,金属粉末体积分数为10％时,树脂基复合材料垂直于纤维方向热导率提高近3倍,复合材料身管的温度场能够得到很好改善。这些对复合材料身管的实际应用具有重要的参考价值。     

某炮塔在发射载荷作用下的动态仿真分析

在用有限单元法分析炮塔结构模态基础上,以某自行火炮后坐阻力计算结果为炮塔结构的动态载荷,用模态叠加法仿真了炮塔结构在极限射角时动态响应,得到了炮塔结构的应力、变形以及动态响应情况,计算结果显示炮塔结构整体设计是合理的,需要加强局部结构刚度,这些为结构的设计提供了理论依据,缩短了设计试验周期,节省大量的试验和生产费用。     

某轻型车载火炮架体在后坐阻力作用下的响应分析

为校核车栽火炮的结构稳定性,该文以某轻型车载火炮的后坐阻力计算结果为结构的动态载荷.用有限单元法分析了架体结构在极限射角状态的模态,再用模态叠加法分析了结构动态响应.结果显示架体动态响应最大应力为620 MPa,最大位移为6.2 mm,能够满足使用的刚强度要求,表明架体结构整体设计是合理的,这些为结构的设计提供了理论依据.     

某旋转药室火炮卡弹机构弹簧优化设计

为减小某旋转药室火炮卡弹机构卡弹爪、挡块与炮弹之间的接触力,延长其使用寿命,建立了炮弹进膛卡弹的运动微分方程,对3个压缩弹簧进行了优化设计。以压缩弹簧的弹簧中径、弹簧钢丝直径、工作圈数、预变形量及安装高度作为设计变量,用乘除法对该机构的弹簧力最小和弹簧重量最轻的多目标问题进行了归一化处理。以正确卡弹定位和弹簧设计要求作为约束条件,通过优化计算获得了最优结果。相对原设计参数,优化计算结果中3个压缩弹簧的最大弹簧力分别降低了23.1%、19.8%、34.6%,弹簧质量分别减小了58.9%、42.0%、77.8%。     

基于热效应的复合材料身管强度分析

为了分析火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,对已设计的复合材料身管瞬态温度场和应力场采用有限元数值方法进行直接耦合分析,讨论复合材料身管在考虑温度变化情况下的应力分布,并对其强度进行校核.结果表明对复合材料身管强度进行分析时热应力和连发影响不可忽略,已设计加工的复合材料身管满足强度要求,为实验的可行性提供了理论计算依据,为复合材料身管的综合优化设计提供了参考.