兩棲火炮水上射擊穩(wěn)定性分析及身管振動(dòng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-08 19:59
兩棲登陸作戰(zhàn)是我國未來戰(zhàn)爭中的一種主要作戰(zhàn)形式,具有兩棲作戰(zhàn)能力的自行火炮以作為我軍機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)部隊(duì)搶灘登陸的重要武器裝備,除了穩(wěn)定性、快速性等方面的要求外,還必須能夠進(jìn)行水上射擊并保證較好的射擊穩(wěn)定性和射擊精度,而影響射擊精度的直接因素是火炮的炮口振動(dòng),因此,研究水上射擊時(shí)火炮身管的振動(dòng)對(duì)于進(jìn)行兩棲火炮水上射擊動(dòng)力學(xué)分析,實(shí)現(xiàn)兩棲自行火炮水上射擊并提高其射擊精度,具有十分重要的理論和實(shí)際意義。 本文在分析了火炮水上射擊時(shí)受到的各種載荷后,以機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS為計(jì)算工具,將身管作為柔性體處理,建立了考慮彈丸與身管的接觸-碰撞、身管和搖架的接觸-碰撞、搖架耳軸和耳軸室的接觸-碰撞、高低機(jī)主齒輪與搖架齒弧的接觸-碰撞、回轉(zhuǎn)支撐座圈與底盤的接觸-碰撞等兩棲火炮水上射擊動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)靜水中縱向和橫向射擊時(shí)的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了數(shù)值仿真。根據(jù)仿真結(jié)果分析了兩棲火炮水上射擊時(shí)的后坐阻力規(guī)律和車體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并重點(diǎn)分析了水上射擊時(shí)車體運(yùn)動(dòng)、發(fā)射載荷和車體運(yùn)動(dòng)對(duì)身管振動(dòng)的影響,最后對(duì)火炮身管振動(dòng)特性和參數(shù)的影響進(jìn)行了分析; 接著在以上研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用船舶理論分析了規(guī)則波海浪對(duì)車體作用...
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 ADAMS 的動(dòng)力學(xué)計(jì)算理論
1.5 論文主要研究內(nèi)容
2 兩棲火炮水上射擊時(shí)身管振動(dòng)特點(diǎn)及載荷分析
2.1 火炮身管振動(dòng)概述
2.2 兩棲火炮水上射擊時(shí)的特點(diǎn)
2.3 兩棲火炮水上射擊時(shí)的載荷計(jì)算
2.3.1 炮膛合力
2.3.2 后坐阻力計(jì)算
2.3.3 浮力和浮力矩
2.3.4 水阻力和水阻力矩
2.5 小結(jié)
3 靜水中射擊時(shí)的穩(wěn)定性和身管振動(dòng)特性研究
3.1 ADMAS 中接觸-碰撞模型參數(shù)的確定
3.2 膛線身管柔性體的建立
3.2.1 膛線身管建模
3.2.2 ABAQUS 生成身管柔性體
3.3 兩棲自行火炮射擊時(shí)的接觸碰撞模型
3.3.1 彈丸與膛線身管的剛?cè)狁詈辖佑|-碰撞模型
3.3.2 身管與搖架的剛?cè)峤佑|-碰撞-滑移模型
3.3.3 高低機(jī)主齒輪與搖架齒弧的接觸-碰撞模型
3.3.4 搖架耳軸與耳軸室的接觸-碰撞模型
3.3.5 回轉(zhuǎn)支撐座圈與底盤的動(dòng)力學(xué)模型
3.4 水上射擊時(shí)的身管振動(dòng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立
3.4.1 全炮坐標(biāo)系的建立
3.4.2 確定動(dòng)力學(xué)仿真模型中的各種約束
3.4.3 仿真模型中載荷的施加
3.5 數(shù)值仿真計(jì)算
3.5.1 縱向射擊的數(shù)值仿真計(jì)算
3.5.2 橫向射擊的數(shù)值仿真計(jì)算
3.6 小結(jié)
4 規(guī)則波作用下水上射擊穩(wěn)定性和身管振動(dòng)特性研究
4.1 波浪的數(shù)學(xué)描述
4.2 規(guī)則波浪激勵(lì)力
4.3 仿真結(jié)果分析
4.4 小結(jié)
5 兩棲火炮水上射擊身管振動(dòng)控制研究
5.1 火炮身管振動(dòng)主動(dòng)控制方案
5.2 身管振動(dòng)控制仿真模型的建立
5.2.1 PID 控制概述
5.2.2 聯(lián)合控制仿真模型的建立
5.2.3 PID 控制器參數(shù)的整定
5.3 兩棲火炮水上射擊身管主動(dòng)振動(dòng)控制仿真
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論和展望
6.1 本論文主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩棲武器水上射擊后坐運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 李美彥,郭保全. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(11)
[2]基于Solidworks二次開發(fā)的兩棲武器浮心與浮態(tài)計(jì)算方法[J]. 李美彥,郭保全,潘丹陽. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]兩棲車輛在波浪中航行時(shí)的搖蕩分析及解決方法[J]. 徐國英,薛勁櫓. 兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]多管火箭起始擾動(dòng)控制研究[J]. 楊富鋒,芮筱亭,王強(qiáng),王國平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]高斯最小拘束原理在火炮振動(dòng)分析中的應(yīng)用[J]. 史躍東,王德石. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]國外火炮動(dòng)力學(xué)發(fā)展綜述[J]. 王寶元,馬春茂. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(03)
[7]計(jì)及柔性效應(yīng)的火炮身管動(dòng)力學(xué)模型分析[J]. 王穎澤,張小兵,袁亞雄. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2008(04)
[8]基于有限元的某型坦克炮身管模態(tài)分析[J]. 吳東亞,邢宏光,崔軍,邵思杰. 科技導(dǎo)報(bào). 2008(23)
[9]計(jì)及齒輪-齒弧接觸的火炮動(dòng)力學(xué)分析[J]. 曾晉春,楊國來,王曉鋒. 彈道學(xué)報(bào). 2008(02)
[10]兩棲作戰(zhàn)武器線性橫搖運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 馬新謀,潘玉田,馬昀. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]車載炮動(dòng)態(tài)非線性有限元仿真研究[D]. 葛建立.南京理工大學(xué) 2007
[2]移動(dòng)質(zhì)量激勵(lì)梁振動(dòng)主動(dòng)控制研究[D]. 胡紅生.南京理工大學(xué) 2005
[3]多柔體系統(tǒng)參數(shù)化模型及其在火炮中的應(yīng)用研究[D]. 楊國來.南京理工大學(xué) 1999
碩士論文
[1]規(guī)則波作用下起重船的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 尤心一.華中科技大學(xué) 2009
[2]某艦炮非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[D]. 徐寶.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3704467
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 ADAMS 的動(dòng)力學(xué)計(jì)算理論
1.5 論文主要研究內(nèi)容
2 兩棲火炮水上射擊時(shí)身管振動(dòng)特點(diǎn)及載荷分析
2.1 火炮身管振動(dòng)概述
2.2 兩棲火炮水上射擊時(shí)的特點(diǎn)
2.3 兩棲火炮水上射擊時(shí)的載荷計(jì)算
2.3.1 炮膛合力
2.3.2 后坐阻力計(jì)算
2.3.3 浮力和浮力矩
2.3.4 水阻力和水阻力矩
2.5 小結(jié)
3 靜水中射擊時(shí)的穩(wěn)定性和身管振動(dòng)特性研究
3.1 ADMAS 中接觸-碰撞模型參數(shù)的確定
3.2 膛線身管柔性體的建立
3.2.1 膛線身管建模
3.2.2 ABAQUS 生成身管柔性體
3.3 兩棲自行火炮射擊時(shí)的接觸碰撞模型
3.3.1 彈丸與膛線身管的剛?cè)狁詈辖佑|-碰撞模型
3.3.2 身管與搖架的剛?cè)峤佑|-碰撞-滑移模型
3.3.3 高低機(jī)主齒輪與搖架齒弧的接觸-碰撞模型
3.3.4 搖架耳軸與耳軸室的接觸-碰撞模型
3.3.5 回轉(zhuǎn)支撐座圈與底盤的動(dòng)力學(xué)模型
3.4 水上射擊時(shí)的身管振動(dòng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立
3.4.1 全炮坐標(biāo)系的建立
3.4.2 確定動(dòng)力學(xué)仿真模型中的各種約束
3.4.3 仿真模型中載荷的施加
3.5 數(shù)值仿真計(jì)算
3.5.1 縱向射擊的數(shù)值仿真計(jì)算
3.5.2 橫向射擊的數(shù)值仿真計(jì)算
3.6 小結(jié)
4 規(guī)則波作用下水上射擊穩(wěn)定性和身管振動(dòng)特性研究
4.1 波浪的數(shù)學(xué)描述
4.2 規(guī)則波浪激勵(lì)力
4.3 仿真結(jié)果分析
4.4 小結(jié)
5 兩棲火炮水上射擊身管振動(dòng)控制研究
5.1 火炮身管振動(dòng)主動(dòng)控制方案
5.2 身管振動(dòng)控制仿真模型的建立
5.2.1 PID 控制概述
5.2.2 聯(lián)合控制仿真模型的建立
5.2.3 PID 控制器參數(shù)的整定
5.3 兩棲火炮水上射擊身管主動(dòng)振動(dòng)控制仿真
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論和展望
6.1 本論文主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩棲武器水上射擊后坐運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 李美彥,郭保全. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(11)
[2]基于Solidworks二次開發(fā)的兩棲武器浮心與浮態(tài)計(jì)算方法[J]. 李美彥,郭保全,潘丹陽. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]兩棲車輛在波浪中航行時(shí)的搖蕩分析及解決方法[J]. 徐國英,薛勁櫓. 兵工學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]多管火箭起始擾動(dòng)控制研究[J]. 楊富鋒,芮筱亭,王強(qiáng),王國平. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]高斯最小拘束原理在火炮振動(dòng)分析中的應(yīng)用[J]. 史躍東,王德石. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]國外火炮動(dòng)力學(xué)發(fā)展綜述[J]. 王寶元,馬春茂. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2009(03)
[7]計(jì)及柔性效應(yīng)的火炮身管動(dòng)力學(xué)模型分析[J]. 王穎澤,張小兵,袁亞雄. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2008(04)
[8]基于有限元的某型坦克炮身管模態(tài)分析[J]. 吳東亞,邢宏光,崔軍,邵思杰. 科技導(dǎo)報(bào). 2008(23)
[9]計(jì)及齒輪-齒弧接觸的火炮動(dòng)力學(xué)分析[J]. 曾晉春,楊國來,王曉鋒. 彈道學(xué)報(bào). 2008(02)
[10]兩棲作戰(zhàn)武器線性橫搖運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 馬新謀,潘玉田,馬昀. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]車載炮動(dòng)態(tài)非線性有限元仿真研究[D]. 葛建立.南京理工大學(xué) 2007
[2]移動(dòng)質(zhì)量激勵(lì)梁振動(dòng)主動(dòng)控制研究[D]. 胡紅生.南京理工大學(xué) 2005
[3]多柔體系統(tǒng)參數(shù)化模型及其在火炮中的應(yīng)用研究[D]. 楊國來.南京理工大學(xué) 1999
碩士論文
[1]規(guī)則波作用下起重船的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 尤心一.華中科技大學(xué) 2009
[2]某艦炮非線性有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[D]. 徐寶.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3704467
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