針對火炮輸藥機(jī)構(gòu)在小射角非滿裝藥輸藥過程中到位一致性差的問題,提出基于稀疏混沌多項式展開的輸藥過程穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計方法。建立輸藥機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型,并通過試驗驗證模型的正確性和有效性;基于稀疏混沌多項式展開求取不確定性輸入?yún)?shù)對輸藥到位的代理模型;以模塊藥到位以及到位標(biāo)準(zhǔn)差最小為目標(biāo),建立輸藥過程的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計模型,采用NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解。計算結(jié)果表明:輸藥到位一致性得到了提高,且到位均方差較初始減小了26. 74%,驗證了該方法的有效性。 

【文章來源】：兵工學(xué)報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

輸藥機(jī)構(gòu)俯視示意圖

基于相對坐標(biāo)原理[12]，首先建立慣性坐標(biāo)系OXYZ和各零部件的局部坐標(biāo)系，利用各零部件的局部坐標(biāo)系來描述相鄰體之間的運動關(guān)系。由圖2可知，模型中存在大量的接觸碰撞，包括滾輪與鏈輪齒槽之間的接觸碰撞、滾輪與軌道之間的接觸碰撞、鏈節(jié)之間的接觸碰撞、推藥板與模塊藥之間的接觸碰撞、模塊藥與藥筒之間的接觸碰撞以及模塊藥與身管之間的接觸碰撞等。為了建立比較準(zhǔn)確的輸藥機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型，需要對以上接觸碰撞過程進(jìn)行分析。其中，滾輪與鏈輪齒槽的接觸判斷以及鏈節(jié)之間的接觸可參考文獻(xiàn)[13]。在鏈輪的帶動下，鏈條推動推藥板前進(jìn)，推藥板推著模塊藥前進(jìn)并進(jìn)入身管，當(dāng)?shù)竭_(dá)強(qiáng)制推藥距離后，推藥板停止運動，模塊藥在慣性作用下繼續(xù)滑行一小段距離后停止在身管藥室內(nèi)，強(qiáng)制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關(guān)，射角的變化會改變模塊藥與藥筒以及身管的摩擦，即模塊藥停留在身管藥室內(nèi)的位置隨射角的變化而變化。如圖3所示為推藥板、模塊藥和身管的位置關(guān)系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標(biāo)系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當(dāng)小射角輸藥以及非滿裝藥情況下，模塊藥的到位一致性對點火及發(fā)射造成了一定的影響，因此，需要合理設(shè)計模塊藥的到位一致性。

在鏈輪的帶動下，鏈條推動推藥板前進(jìn)，推藥板推著模塊藥前進(jìn)并進(jìn)入身管，當(dāng)?shù)竭_(dá)強(qiáng)制推藥距離后，推藥板停止運動，模塊藥在慣性作用下繼續(xù)滑行一小段距離后停止在身管藥室內(nèi)，強(qiáng)制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關(guān)，射角的變化會改變模塊藥與藥筒以及身管的摩擦，即模塊藥停留在身管藥室內(nèi)的位置隨射角的變化而變化。如圖3所示為推藥板、模塊藥和身管的位置關(guān)系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標(biāo)系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當(dāng)小射角輸藥以及非滿裝藥情況下，模塊藥的到位一致性對點火及發(fā)射造成了一定的影響，因此，需要合理設(shè)計模塊藥的到位一致性。1.4 接觸碰撞力模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]彈炮耦合系統(tǒng)動力學(xué)及關(guān)鍵參數(shù)識別研究[D]. 陳光宋.南京理工大學(xué) 2016
[2]面向工程不確定問題的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計理論與方法研究[D]. 董榮梅.大連理工大學(xué) 2010
[3]穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計理論與方法及其在固體火箭發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用研究[D]. 竇毅芳.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]某協(xié)調(diào)輸藥機(jī)的動力學(xué)仿真與優(yōu)化分析[D]. 孫濤.南京理工大學(xué) 2017



本文編號：3604889