由于火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的沖擊力會(huì)影響火炮射擊的靜止性和穩(wěn)定性,且火炮后坐阻力難以適應(yīng)射擊環(huán)境的變化,本文將磁流變減振技術(shù)應(yīng)用于火炮后坐系統(tǒng)中,利用磁流變阻尼力響應(yīng)迅速且易于控制的特點(diǎn),以“平臺(tái)”效應(yīng)為控制目標(biāo),實(shí)現(xiàn)減小火炮最大后坐阻力和后坐位移的目的,將有利于提高火炮的射擊精度,減小整體質(zhì)量。本文主要的研究?jī)?nèi)容有：（1）完成火炮反后坐裝置的受力分析,建立微分方程,推導(dǎo)了炮膛合力和后坐阻力各分力的數(shù)學(xué)公式,建立了整個(gè)反后坐裝置的虛擬模型并進(jìn)行了聯(lián)合仿真,得到了后坐阻力—位移曲線,分析了傳統(tǒng)火炮對(duì)后坐阻力控制的缺陷以及后坐阻力對(duì)火炮性能的影響。（2）推導(dǎo)了阻尼器的力學(xué)公式,并討論了阻尼器重要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)阻尼力的影響。提出了阻尼器的設(shè)計(jì)流程,針對(duì)某型號(hào)火炮,從結(jié)構(gòu)和磁路兩方面完成了阻尼器的設(shè)計(jì),通過(guò)計(jì)算和仿真驗(yàn)證了阻尼器設(shè)計(jì)的合理性,建立了阻尼器的動(dòng)力學(xué)模型和電磁模型。（3）以后坐阻力和后坐位移的“平臺(tái)”效應(yīng)為控制目標(biāo),通過(guò)固定電流控制說(shuō)明了阻尼器良好的可調(diào)范圍和施加延時(shí)控制的必要性,設(shè)計(jì)了PID控制,模糊控制和滑模變結(jié)構(gòu)三種控制策略,并完成了聯(lián)合仿真,對(duì)這三種控制下的火炮后坐效果進(jìn)行了對(duì)比,得出... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁流變液的工作原理圖

碩」:論文沖擊載荷下磁流變阻尼器設(shè)計(jì)優(yōu)化與控制算法研究1緒論1.1磁流變液及磁流變阻尼器的簡(jiǎn)介磁流變液是一種最近幾十年發(fā)展起來(lái)的新型智能材料，最早于1948年由美國(guó)人Rainbow發(fā)明【’]，它由載液，磁性顆粒和添加劑組成[2l。如圖1.1和1.2所示，磁流變液的粘度隨著磁場(chǎng)的變化會(huì)發(fā)生很大的變化，具有很大的剪切應(yīng)力，表現(xiàn)出一種類(lèi)似固體的性質(zhì)，而在磁場(chǎng)撤去后又呈現(xiàn)牛頓流體的狀態(tài)，整個(gè)響應(yīng)過(guò)程只需幾毫秒，這就是磁流變效應(yīng)[3]。磁流變效應(yīng)的工作機(jī)理尚不十分明確，一般認(rèn)為在磁場(chǎng)的作用下鐵磁性顆粒形成偶極子并沿磁場(chǎng)方向排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，從而對(duì)外表現(xiàn)出阻尼特性，因此只要改變外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度就可以達(dá)到改變磁流變液阻尼系數(shù)的目的[4]。

圖1.3磁流變阻尼器實(shí)物圖流變液的受力狀態(tài)和流動(dòng)形式不同，磁流變1饑尼器仁要有三種工作模切模式和擠壓模式171，如圖1.4所示。流動(dòng)模;弋是指卜卜級(jí)板固定不磁流變液，在壓力差的作用下磁流變液流過(guò)極板l’l引涼，流動(dòng)模式}1勺磁流動(dòng)方向。剪切模式是指上下極板之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這種運(yùn)動(dòng)使?fàn)顟B(tài)，靠液體間的摩擦帶動(dòng)液體流動(dòng)，液體流動(dòng)方向與磁場(chǎng)吸直。擠與磁場(chǎng)幾乎平行的方向上移動(dòng)，磁流變液由于受到擠壓向垂直于磁場(chǎng)阻尼力，這種模式最顯著特點(diǎn)是只需要很小的位移就可以產(chǎn)生很大學(xué)領(lǐng)域中得到了應(yīng)川。現(xiàn)在絕大多數(shù)日飛尼器的應(yīng)用模式都是剪切模式。磁流變1牡尼器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、提供阻尼力大、響應(yīng)速)毖決寬的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，汽車(chē)懇架系統(tǒng)，卜木工程和到了)’‘泛的應(yīng)用國(guó)。位移

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]內(nèi)通道式磁流變阻尼器及其減振控制研究[J]. 郭朝陽(yáng),宗路航,陳現(xiàn)敏,黎劍鋒,薛群,馮江華,龔興龍.  振動(dòng)與沖擊. 2011(03)
[2]基于遺傳算法的MR減振器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張偉謙,王維銳,吳參.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2010(11)
[3]沖擊載荷下磁流變變剛度變阻尼緩沖系統(tǒng)減振控制[J]. 董小閔,余淼,廖昌榮,陳偉民.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(03)
[4]基于有限元方法的磁流變阻尼器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 龔政,馬平,陳愛(ài)民.  機(jī)電工程技術(shù). 2010(03)
[5]軸向繞組磁路結(jié)構(gòu)磁流變液阻尼器設(shè)計(jì)[J]. 楊超君,陳瀾.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(03)
[6]磁流變阻尼器的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析[J]. 關(guān)新春,郭鵬飛,歐進(jìn)萍.  工程力學(xué). 2009(09)
[7]沖擊載荷下磁流變阻尼器控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 張莉潔,王炅,錢(qián)林方.  機(jī)床與液壓. 2009(07)
[8]磁流變阻尼器的力學(xué)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J]. 魯嘉,張登友,楊百煉,段寧,譚和平.  功能材料. 2009(05)
[9]沖擊載荷下磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張莉潔,王炅.  計(jì)算機(jī)仿真. 2009(05)
[10]磁流變阻尼器沖擊載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)峰值建模與分析[J]. 張志勇,韓旭,鐘志華,肖勇.  中國(guó)機(jī)械工程. 2008(23)



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