【摘要】：車載武器由于機(jī)動性好、防護(hù)能力強(qiáng),已逐漸成為現(xiàn)代陸軍武器裝備的重要組成部分。為了能夠充分發(fā)揮自身機(jī)動優(yōu)勢、提高作戰(zhàn)效能并保證戰(zhàn)場生存概率,行進(jìn)間射擊能力已經(jīng)成為評價(jià)車載武器戰(zhàn)術(shù)性能的重要指標(biāo)。為了掌握車載武器行進(jìn)間射擊時(shí)的系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性以及受力規(guī)律,本文應(yīng)用多體系統(tǒng)動力學(xué)、有限元方法、接觸碰撞理論,對車載武器行進(jìn)間發(fā)射動力學(xué)建模方法與數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)非線性因素影響分析等多個(gè)方面開展了系統(tǒng)而深入的研究。分析了車載武器行進(jìn)間射擊時(shí)的受力特性,基于合理簡化與假設(shè),根據(jù)各部分的實(shí)際功能與運(yùn)動方式將車載武器劃分為多個(gè)子系統(tǒng),采用Newton-Euler方法推導(dǎo)建立了各子系統(tǒng)的動力學(xué)方程。運(yùn)用多體系統(tǒng)動力學(xué)觀點(diǎn),闡述了構(gòu)件空間運(yùn)動的描述方法,建立了車載武器剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)方程,為車載武器行進(jìn)間發(fā)射動力學(xué)模型的建立提供了依據(jù)。參照我國路面不平度分級標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合車載武器實(shí)際作戰(zhàn)環(huán)境下的路面條件,采用具有良好普適性與較高精度的諧波疊加方法,通過編寫路面譜程序?qū)崿F(xiàn)了二維路面模型重構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,以隨機(jī)相位差異表征兩側(cè)車輪(履帶)所受路面激勵(lì)的相干特性,將重構(gòu)得到的各級路面模型拓展至三維�；谥芷趫D方法的驗(yàn)證結(jié)果表明,本文建立的路面不平度模型其功率譜與理論功率譜具有較高的一致性,能夠真實(shí)反映符合路面等級的隨機(jī)不平度特性。總結(jié)歸納了武器系統(tǒng)行進(jìn)間、停止間兩種發(fā)射動力學(xué)建模方法的共性與區(qū)別,詳細(xì)闡述了車載武器行進(jìn)間發(fā)射動力學(xué)建模流程。結(jié)合某坦克與輪式自行高炮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開展了拓?fù)浞治觥喪降妆P前橋麥弗遜懸架與后橋油氣懸架進(jìn)行精確動力學(xué)建模,將具有多工況適用性的Ftire輪胎模型引入到輪式自行高炮發(fā)射動力學(xué)模型中,描述了輪胎與路面的耦合作用,實(shí)現(xiàn)了實(shí)際路面不平度與有效路面不平度的轉(zhuǎn)換。借助專業(yè)履帶車輛工具箱建立了考慮履帶底盤扭桿懸架非線性剛度、平衡肘與限位器接觸碰撞的坦克發(fā)射動力學(xué)模型�；谏鋼粼囼�(yàn)數(shù)據(jù)對以上兩種車載武器多體系統(tǒng)動力學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。采用模態(tài)綜合方法描述身管彈性變形,分別建立了某輪式自行高炮與坦克剛?cè)狁詈习l(fā)射動力學(xué)模型。通過數(shù)值計(jì)算,分析了身管彈性變形在行進(jìn)間射擊過程中對車載武器炮口振動的影響規(guī)律。提出了含微小間隙的耳軸-軸承旋轉(zhuǎn)鉸動力學(xué)建模方法,將基于LankaraniNikravesh方法改進(jìn)的接觸碰撞算法引入到發(fā)射動力學(xué)模型中,考慮了耳軸-軸承間隙旋轉(zhuǎn)鉸接觸力的非線性特性,討論了耳軸部位接觸碰撞對炮口擾動的影響以及兩側(cè)耳軸載荷的分布特性。建立了計(jì)及滾珠座圈大規(guī)模接觸碰撞的輪式自行高炮行進(jìn)間發(fā)射動力學(xué)模型,數(shù)值計(jì)算得到了座圈部位接觸引起的炮口振動變化,對行進(jìn)間射擊時(shí)不同位置滾珠的受力規(guī)律進(jìn)行了分析;基于剛?cè)峤佑|定義坦克炮含徑向間隙的身管與襯瓦接觸關(guān)系,結(jié)合數(shù)值計(jì)算結(jié)果,探討了身管與襯瓦接觸對炮口擾動的影響,得到了前、后襯瓦在行進(jìn)間射擊時(shí)的接觸力變化特性。綜合文中討論涉及的所有結(jié)構(gòu)非線性因素,對不同行駛速度、路面等級條件下的車載武器行進(jìn)間發(fā)射動力學(xué)進(jìn)行數(shù)值模擬。分析了高低、方向射角改變所引起的炮口擾動變化規(guī)律,以及耳軸-軸承間隙、身管襯瓦間隙、前襯瓦軸向偏移量等總體結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對炮口擾動的影響。
【圖文】：

２行進(jìn)間發(fā)射受力分析及其數(shù)值方法邐＇邐博±論０＾４＾４２４邋—后坐部分連體坐標(biāo)系，原點(diǎn)0４位移身管質(zhì)屯、處，，0４NB４與身管軸線重合，逡逑身管后坐時(shí)沿ｆＶ！：４運(yùn)動的位移為Ｘｇ；逡逑0５文５於之５一炮口坐標(biāo)系，原點(diǎn)為炮口中也點(diǎn)，0５NB５與身管軸線平任。炮口角位通過ｔＶＣｊｊｊＺｊ與慣性坐標(biāo)系０巧＾的相對轉(zhuǎn)動描述，其中炮口坐標(biāo)系相對Ｗ軸轉(zhuǎn)角為炮曰逡逑高低角位移０ｙ，相對０Ｚ轉(zhuǎn)角為炮口方向角位移為咬。逡逑

（２．％）和式（２．５７）組成車載武器系統(tǒng)完運(yùn)動程，

本文編號：2623475