隨著現(xiàn)代智能彈藥發(fā)展,高過載彈丸試驗(yàn)設(shè)備的研究顯得尤為重要。本論文應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)理論及計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)工程技術(shù),對(duì)高過載彈丸回收系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,為高過載彈丸試驗(yàn)設(shè)備的研制和人員操作提供實(shí)際的參考價(jià)值。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)論述了高過載彈丸回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求,闡明了高過載彈丸回收系統(tǒng)組成,提出了回收子系統(tǒng)的工作原理,對(duì)比分析人機(jī)操作特性,應(yīng)用Fitts表法和模糊層次分析法,對(duì)高過載彈丸回收系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)功能分配。(2)通過建立彈丸回收數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用二階人工粘性項(xiàng)MacCormack格式和動(dòng)邊界網(wǎng)格技術(shù)與經(jīng)典Runge-Kutta法數(shù)值仿真彈丸回收過程。分析了回收管內(nèi)氣體壓力變化、彈丸速度過載曲線,以及試驗(yàn)參數(shù)對(duì)彈丸運(yùn)動(dòng)影響,結(jié)果表明計(jì)算模擬結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果一致性較好,能為試驗(yàn)開展提供必要指導(dǎo)依據(jù),同時(shí)證明了數(shù)值模擬的正確性。(3)應(yīng)用人機(jī)界面設(shè)計(jì)與布局原則和人員操作易用性原則,設(shè)計(jì)了監(jiān)控操作面板、控制柜臺(tái)、回收試驗(yàn)設(shè)備,結(jié)合三維軟件和jack軟件分析試驗(yàn)設(shè)備人員操作工效。同時(shí)建立彈丸拆裝、搬運(yùn)損傷風(fēng)險(xiǎn)模型和彈丸裝填風(fēng)險(xiǎn)分析,研究彈丸操作工效,并設(shè)計(jì)多功能小車,降低人員操作負(fù)擔(dān),提高試驗(yàn)工作效率和試驗(yàn)安全性。(4)運(yùn)用故障樹分析法研究試驗(yàn)過程中人員操作失誤和試驗(yàn)設(shè)備故障,建立故障樹模型,采用蒙特卡洛仿真計(jì)算人員操作可靠度,并著重研究液氣壓試驗(yàn)設(shè)備元器件模式重要度,對(duì)比分析有無人員維護(hù)的液氣壓試驗(yàn)設(shè)備的可靠度情況。根據(jù)兩類危險(xiǎn)源理論,研究高過載試驗(yàn)危險(xiǎn)源并進(jìn)行分類辨識(shí),結(jié)合軌跡交叉理論提出相應(yīng)的安全防護(hù)措施,提高試驗(yàn)系統(tǒng)安全性,確保試驗(yàn)人員安全。本課題首次應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)理論和原則對(duì)高過載彈丸回收系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,有助于提高回收系統(tǒng)的安全性、可靠性、高效性、經(jīng)濟(jì)性,減輕人員操作負(fù)擔(dān),確保試驗(yàn)系統(tǒng)有效的完成任務(wù),符合時(shí)代發(fā)展方向,為進(jìn)一步深入研究提供基礎(chǔ),同時(shí)為其他武器試驗(yàn)設(shè)備的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)研究提供重要的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 回收裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.2 系統(tǒng)人機(jī)工程研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 系統(tǒng)人機(jī)工程總體設(shè)計(jì)
    2.1 人機(jī)系統(tǒng)組成描述
        2.1.1 人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)描述
        2.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)組成
        2.1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)工作原理
    2.2 系統(tǒng)人機(jī)功能分配
        2.2.1 人機(jī)功能分配描述
        2.2.2 人機(jī)系統(tǒng)分類
        2.2.3 人機(jī)特性對(duì)比
        2.2.4 系統(tǒng)功能分配定性分析
        2.2.5 安全監(jiān)控系統(tǒng)定量分析
    2.3 本章小結(jié)
3 高速彈丸無損回收建模與分析
    3.1 回收過程分析
    3.2 建立彈丸回收數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 氣體控制方程
        3.2.2 彈丸運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.3 動(dòng)邊界與網(wǎng)格處理
    3.3 彈丸回收參數(shù)研究
        3.3.1 算例分析
        3.3.2 回收參數(shù)影響分析
    3.4 彈丸回收結(jié)果對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
4 試驗(yàn)設(shè)備人機(jī)操作分析
    4.1 控制臺(tái)人機(jī)界面設(shè)計(jì)
        4.1.1 人機(jī)界面設(shè)計(jì)與布局原則
        4.1.2 操控面板設(shè)計(jì)
        4.1.3 控制臺(tái)設(shè)計(jì)
        4.1.4 界面工效分析
    4.2 回收設(shè)備易用性設(shè)計(jì)
        4.2.1 回收設(shè)備設(shè)計(jì)要求
        4.2.2 回收管設(shè)計(jì)
        4.2.3 支撐小車設(shè)計(jì)
        4.2.4 回收管地基設(shè)計(jì)
    4.3 彈丸操作工效分析
        4.3.1 人員操作風(fēng)險(xiǎn)分析
        4.3.2 彈丸拆裝搬運(yùn)損傷風(fēng)險(xiǎn)模型
        4.3.3 彈丸裝填HEERAP過程分析
        4.3.4 多功能小車設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)人機(jī)可靠性研究與安全性分析
    5.1 系統(tǒng)人機(jī)可靠性描述
    5.2 人員操作可靠性研究
        5.2.1 人員操作失誤
        5.2.2 人員操作可靠度計(jì)算方法
        5.2.3 人員操作故障樹模型
        5.2.4 人員操作故障樹計(jì)算
    5.3 試驗(yàn)設(shè)備可靠性研究
        5.3.1 試驗(yàn)設(shè)備故障分析
        5.3.2 試驗(yàn)設(shè)備故障樹模型
        5.3.3 試驗(yàn)設(shè)備故障樹仿真與分析
    5.4 試驗(yàn)安全性分析
        5.4.1 高過載彈丸回收試驗(yàn)特點(diǎn)
        5.4.2 試驗(yàn)危險(xiǎn)源與辨識(shí)
        5.4.3 試驗(yàn)安全防護(hù)措施
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

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