火炮輸藥機構(gòu)小射角輸藥到位一致性穩(wěn)健優(yōu)化設計
發(fā)布時間：2022-01-23 18:01
針對火炮輸藥機構(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)化設計方法。建立輸藥機構(gòu)的動力學模型,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準差最小為目標,建立輸藥過程的穩(wěn)健優(yōu)化設計模型,采用NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法對優(yōu)化模型進行求解。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】：兵工學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
輸藥機構(gòu)俯視示意圖
基于相對坐標原理[12]，首先建立慣性坐標系OXYZ和各零部件的局部坐標系，利用各零部件的局部坐標系來描述相鄰體之間的運動關系。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。為了建立比較準確的輸藥機構(gòu)動力學模型，需要對以上接觸碰撞過程進行分析。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[13]。在鏈輪的帶動下，鏈條推動推藥板前進，推藥板推著模塊藥前進并進入身管，當?shù)竭_強制推藥距離后，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)，強制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關，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系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當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，推藥板推著模塊藥前進并進入身管，當?shù)竭_強制推藥距離后，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)，強制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關，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系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當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，需要合理設計模塊藥的到位一致性。1.4 接觸碰撞力模型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向輸彈一致性的某輸彈機穩(wěn)健優(yōu)化設計研究[J]. 林通,錢林方,陳光宋,劉太素. 兵工學報. 2019(02)
[2]某輸彈機開式鏈傳動建模及動力學特性分析[J]. 劉太素,錢林方,陳光宋,吉磊. 兵工學報. 2018(11)
[3]基于多維多項式混沌展開法的船舶不確定性優(yōu)化設計[J]. 魏驍,馮佰威,劉祖源,李冬琴. 船舶工程. 2018(01)
[4]復雜裝備精密產(chǎn)品Grey-PCE多質(zhì)量特性穩(wěn)健優(yōu)化設計[J]. 萬良琪,陳洪轉(zhuǎn),歐陽林寒,張笛,李亞平. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2018(02)
[5]基于PCE方法的翼型不確定性分析及穩(wěn)健設計[J]. 趙軻,高正紅,黃江濤,李靜. 力學學報. 2014(01)
[6]某模塊裝藥供輸藥機振動問題研究[J]. 侯立國,駱小平,李濤,王昌鋒,徐海燕. 火炮發(fā)射與控制學報. 2013(02)
[7]基于kriging代理模型的碰撞安全性穩(wěn)健性分析[J]. 崔杰,張維剛,謝倫杰,常偉波. 汽車工程. 2013(01)
[8]自行火炮半自動裝填機構(gòu)輸彈問題研究[J]. 趙森,錢勇. 兵工學報. 2005(05)
博士論文
[1]彈炮耦合系統(tǒng)動力學及關鍵參數(shù)識別研究[D]. 陳光宋.南京理工大學 2016
[2]面向工程不確定問題的穩(wěn)健優(yōu)化設計理論與方法研究[D]. 董榮梅.大連理工大學 2010
[3]穩(wěn)健性優(yōu)化設計理論與方法及其在固體火箭發(fā)動機中的應用研究[D]. 竇毅芳.國防科學技術大學 2007
碩士論文
[1]某協(xié)調(diào)輸藥機的動力學仿真與優(yōu)化分析[D]. 孫濤.南京理工大學 2017
本文編號：3604889
【文章來源】：兵工學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
輸藥機構(gòu)俯視示意圖
基于相對坐標原理[12]，首先建立慣性坐標系OXYZ和各零部件的局部坐標系，利用各零部件的局部坐標系來描述相鄰體之間的運動關系。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。為了建立比較準確的輸藥機構(gòu)動力學模型，需要對以上接觸碰撞過程進行分析。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[13]。在鏈輪的帶動下，鏈條推動推藥板前進，推藥板推著模塊藥前進并進入身管，當?shù)竭_強制推藥距離后，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)，強制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關，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系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當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，推藥板推著模塊藥前進并進入身管，當?shù)竭_強制推藥距離后，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)，強制推藥距離由鏈條的長度決定，與射角無關，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系，其中，基于推藥板、模塊藥、身管建立的坐標系分別為OtXtYt、OmXmYm、OgXgYg．當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，需要合理設計模塊藥的到位一致性。1.4 接觸碰撞力模型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向輸彈一致性的某輸彈機穩(wěn)健優(yōu)化設計研究[J]. 林通,錢林方,陳光宋,劉太素. 兵工學報. 2019(02)
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[3]基于多維多項式混沌展開法的船舶不確定性優(yōu)化設計[J]. 魏驍,馮佰威,劉祖源,李冬琴. 船舶工程. 2018(01)
[4]復雜裝備精密產(chǎn)品Grey-PCE多質(zhì)量特性穩(wěn)健優(yōu)化設計[J]. 萬良琪,陳洪轉(zhuǎn),歐陽林寒,張笛,李亞平. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2018(02)
[5]基于PCE方法的翼型不確定性分析及穩(wěn)健設計[J]. 趙軻,高正紅,黃江濤,李靜. 力學學報. 2014(01)
[6]某模塊裝藥供輸藥機振動問題研究[J]. 侯立國,駱小平,李濤,王昌鋒,徐海燕. 火炮發(fā)射與控制學報. 2013(02)
[7]基于kriging代理模型的碰撞安全性穩(wěn)健性分析[J]. 崔杰,張維剛,謝倫杰,常偉波. 汽車工程. 2013(01)
[8]自行火炮半自動裝填機構(gòu)輸彈問題研究[J]. 趙森,錢勇. 兵工學報. 2005(05)
博士論文
[1]彈炮耦合系統(tǒng)動力學及關鍵參數(shù)識別研究[D]. 陳光宋.南京理工大學 2016
[2]面向工程不確定問題的穩(wěn)健優(yōu)化設計理論與方法研究[D]. 董榮梅.大連理工大學 2010
[3]穩(wěn)健性優(yōu)化設計理論與方法及其在固體火箭發(fā)動機中的應用研究[D]. 竇毅芳.國防科學技術大學 2007
碩士論文
[1]某協(xié)調(diào)輸藥機的動力學仿真與優(yōu)化分析[D]. 孫濤.南京理工大學 2017
本文編號：3604889
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