由于火炮發(fā)射時產(chǎn)生的沖擊力會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,以“平臺”效應(yīng)為控制目標(biāo),實現(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。本文主要的研究內(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,建立了整個反后坐裝置的虛擬模型并進行了聯(lián)合仿真,得到了后坐阻力—位移曲線,分析了傳統(tǒng)火炮對后坐阻力控制的缺陷以及后坐阻力對火炮性能的影響。（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)對阻尼力的影響。提出了阻尼器的設(shè)計流程,針對某型號火炮,從結(jié)構(gòu)和磁路兩方面完成了阻尼器的設(shè)計,通過計算和仿真驗證了阻尼器設(shè)計的合理性,建立了阻尼器的動力學(xué)模型和電磁模型。（3）以后坐阻力和后坐位移的“平臺”效應(yīng)為控制目標(biāo),通過固定電流控制說明了阻尼器良好的可調(diào)范圍和施加延時控制的必要性,設(shè)計了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,對這三種控制下的火炮后坐效果進行了對比,得出... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：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介磁流變液是一種最近幾十年發(fā)展起來的新型智能材料，最早于1948年由美國人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的變化會發(fā)生很大的變化，具有很大的剪切應(yīng)力，表現(xiàn)出一種類似固體的性質(zhì)，而在磁場撤去后又呈現(xiàn)牛頓流體的狀態(tài)，整個響應(yīng)過程只需幾毫秒，這就是磁流變效應(yīng)[3]。磁流變效應(yīng)的工作機理尚不十分明確，一般認為在磁場的作用下鐵磁性顆粒形成偶極子并沿磁場方向排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，從而對外表現(xiàn)出阻尼特性，因此只要改變外加磁場的強度就可以達到改變磁流變液阻尼系數(shù)的目的[4]。

圖1.3磁流變阻尼器實物圖流變液的受力狀態(tài)和流動形式不同，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。流動模;弋是指卜卜級板固定不磁流變液，在壓力差的作用下磁流變液流過極板l’l引涼，流動模式}1勺磁流動方向。剪切模式是指上下極板之間有相對運動狀態(tài)，這種運動使?fàn)顟B(tài)，靠液體間的摩擦帶動液體流動，液體流動方向與磁場吸直。擠與磁場幾乎平行的方向上移動，磁流變液由于受到擠壓向垂直于磁場阻尼力，這種模式最顯著特點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�，F(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)簡單、能耗低、提供阻尼力大、響應(yīng)速)毖決寬的優(yōu)點，已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點，汽車懇架系統(tǒng)，卜木工程和到了)’‘泛的應(yīng)用國。位移

【參考文獻】：
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,宗路航,陳現(xiàn)敏,黎劍鋒,薛群,馮江華,龔興龍.  振動與沖擊. 2011(03)
[2]基于遺傳算法的MR減振器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 張偉謙,王維銳,吳參.  機械科學(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)機械學(xué)報. 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[J]. 龔政,馬平,陳愛民.  機電工程技術(shù). 2010(03)
[5]軸向繞組磁路結(jié)構(gòu)磁流變液阻尼器設(shè)計[J]. 楊超君,陳瀾.  機械設(shè)計與制造. 2010(03)
[6]磁流變阻尼器的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計與分析[J]. 關(guān)新春,郭鵬飛,歐進萍.  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,錢林方.  機床與液壓. 2009(07)
[8]磁流變阻尼器的力學(xué)設(shè)計及試驗研究[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[J]. 張莉潔,王炅.  計算機仿真. 2009(05)
[10]磁流變阻尼器沖擊載荷下動態(tài)響應(yīng)峰值建模與分析[J]. 張志勇,韓旭,鐘志華,肖勇.  中國機械工程. 2008(23)



本文編號：3399644