某车载自动迫击炮全炮动力学仿真
|
摘要
本文以某车载自动迫击炮为研究对象,应用虚拟样机技术和联合仿真技术,对自动机动力学、全炮发射动力学进行了分析,在此基础上对射击稳定性和炮口扰动进行了分析。论文主要工作包括以下几个方面:
1.分析了车载自动迫击炮总体结构,应用三维建模软件Pro/e建立了全炮的三维实体模型,为动力学分析提供了各部件的质量、质心位置和转动惯量等重要信息,为全炮的动力学仿真进行了数据准备;
2.分析了迫击炮自动机的工作原理,建立了自动机数学模型、迫击炮内弹道数学模型,并应用MATLAB/Simulink建立了自动机仿真模型,并进行初步计算,为全炮联合仿真奠定了理论基础。
3.应用动力学分析软件ADAMS建立了全炮动力学模型,联合MATLAB中建立的自动机仿真模型建立了全炮的联合仿真模型,并对仿真参数进行了初步的调整;在此基础上对全炮进行了联合仿真,并对仿真结果进行分析。
4.在联合仿真的基础上,根据射击过程中车体的位移、角位移曲线,对全炮四连发射击时的稳定性进行了分析;同时得到了炮口扰动曲线,为进一步研究车载追击炮精度提供了必要的基础。
This thesis is to study the vehicle-mounted mortar, and uses Virtual Prototype (VP) technology and joint simulation method to analyze automation dynamics and lunch dynamics of mortar. Then it discusses the firing stability and muzzle deflection of the vehicle-mounted mortar. The main part of this thesis can be summarized as following:
1. Analyze the overall structure of the vehicle-mounted mortar, establish the mortar's 3-D model by use of Pro/Engineer, provide dynamics analysis with such important figures as mass of each part, mass center and rotation inertia. In this way, the data for the mortar's dynamic simulation is ready.
2. Analyze the operational principle, build up math models for automation and the interior ballistic, solve a simulating model for the automatic machine by means of MATLAB/Simulink software, and conduct a preliminary calculation. Therefore, the theoretical foundation for the joint simulation is laid out.
3. Establish the multi-bodied dynamic model of the vehicle-mounted mortar in ADAMS environment, build up an overall joint simulation model combined with the previously-built simulating model for the automation, adjust the simulation parameters for the first time. Then carry out a joint simulation of the vehicle-mounted mortar and analyze the result.
4. Based on the computational results of the joint simulation, analyze the firing stability of the vehicle-mounted mortar, according to the displacement of the mortar and the angle displacement curve in the process of four burst of fired; in the meantime, obtain the muzzle deflection curve which lay out the necessary foundation for the further study on the precision of the vehicle-mounted mortar.
1.分析了车载自动迫击炮总体结构,应用三维建模软件Pro/e建立了全炮的三维实体模型,为动力学分析提供了各部件的质量、质心位置和转动惯量等重要信息,为全炮的动力学仿真进行了数据准备;
2.分析了迫击炮自动机的工作原理,建立了自动机数学模型、迫击炮内弹道数学模型,并应用MATLAB/Simulink建立了自动机仿真模型,并进行初步计算,为全炮联合仿真奠定了理论基础。
3.应用动力学分析软件ADAMS建立了全炮动力学模型,联合MATLAB中建立的自动机仿真模型建立了全炮的联合仿真模型,并对仿真参数进行了初步的调整;在此基础上对全炮进行了联合仿真,并对仿真结果进行分析。
4.在联合仿真的基础上,根据射击过程中车体的位移、角位移曲线,对全炮四连发射击时的稳定性进行了分析;同时得到了炮口扰动曲线,为进一步研究车载追击炮精度提供了必要的基础。
This thesis is to study the vehicle-mounted mortar, and uses Virtual Prototype (VP) technology and joint simulation method to analyze automation dynamics and lunch dynamics of mortar. Then it discusses the firing stability and muzzle deflection of the vehicle-mounted mortar. The main part of this thesis can be summarized as following:
1. Analyze the overall structure of the vehicle-mounted mortar, establish the mortar's 3-D model by use of Pro/Engineer, provide dynamics analysis with such important figures as mass of each part, mass center and rotation inertia. In this way, the data for the mortar's dynamic simulation is ready.
2. Analyze the operational principle, build up math models for automation and the interior ballistic, solve a simulating model for the automatic machine by means of MATLAB/Simulink software, and conduct a preliminary calculation. Therefore, the theoretical foundation for the joint simulation is laid out.
3. Establish the multi-bodied dynamic model of the vehicle-mounted mortar in ADAMS environment, build up an overall joint simulation model combined with the previously-built simulating model for the automation, adjust the simulation parameters for the first time. Then carry out a joint simulation of the vehicle-mounted mortar and analyze the result.
4. Based on the computational results of the joint simulation, analyze the firing stability of the vehicle-mounted mortar, according to the displacement of the mortar and the angle displacement curve in the process of four burst of fired; in the meantime, obtain the muzzle deflection curve which lay out the necessary foundation for the further study on the precision of the vehicle-mounted mortar.
引文
[1]韩魁英,王梦林,朱素君.火炮自动机设计.北京:兵器工业出版社,1986.3
[2]张相炎,郑建国,杨军荣.火炮设计理论.北京:北京理工大学出版社,2005
[3]陈运生,杨国来.火炮发射动力学.南京:南京理工大学,2003,12
[4]钱林方.火炮弹道学.南京:南京理工大学,1996.4
[5]鲍延钰,邱文坚.内弹道学.北京:北京理工大学出版社,1995
[6]801教研室.内弹道学.南京:华东工学院弹道研究所,1986.2
[7]Krier,H.Summerfield,M.Interior Ballistics of Guns,1979.
[8]唐治.迫击炮设计.北京:兵器工业出版社,1994.2
[9]束贤通等.迫击炮设计手册.北京:兵器工业出版社,1984
[10]王靖军,赫信鹏.火炮概论.北京:兵器工业出版社,1991
[11]康新中,马春茂,魏孝达.火炮系统建模理论.北京:国防工业出版社,2003
[12]徐诚,王亚平.火炮与自动武器动力学.北京:北京理工大学出版社,2006
[13]姚养无.火炮与自动武器动力学.北京:兵器工业出版社,2000.8
[14]陈运生等主编.火炮与自动武器.北京:北京理工大学出版社,2003.4
[15]马福球,陈运生,朵英贤.火炮与自动武器.第1版.北京:北京理工大学出版社,2003.4
[16]翁春生,王浩.计算内弹道学.南京:国防工业出版社,2006.1
[17]刘藻珍,魏华梁.系统仿真.北京:国防工业出版社,1998.8
[18]肖田元等.系统仿真导论.北京:清华大学出版社,2000.7
[19]张志涌.精通MATLAB6.5.北京:北京航空航天大学出版社,2003.3
[20]薛定宇,陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用.第1版.北京:清华大学出版社,2002.4
[21]Mechanical Dynamics Inc.Getting started Using ADAMS/Controls,2002
[22]邱晓林,李天柁等.基于MATLAB的动态模型与系统仿真工具-Simulink 3.0/4.x.西安:西安交通大学出版社,2003.10
[23]陈桂明,张明照,戚红雨,张宝俊.应用MATLAB建模与仿真.北京:科学出版社,2000.12
[24]龚剑,朱亮.MATLAB 5.X入门与提高.北京:清华大学出版社,2000.3
[25]苏金明,阮沈勇,王永力.MATLAB工程数学.北京:电子工业出版社,2005.8
[26]王兵团,张志刚,朱婧,颜宁生.MATLAB与数学实验.北京:中国铁道出版社,2002.10
[27]王沫然.Simulink4建模与动态仿真.第1版.北京:电子工业出版社,2002
[28]蒋伟.机械动力学分析.北京:中国传媒大学出版社,2004
[29][英]Katsuhiko Ogata 著.韩建友,李威等译.系统动力学.北京:机械工业出版社,2005
[30]张越今,宋健.多体动力学仿真软件ADAMS理论及应用研讨.机械科学与技术,1997
[31]陈立平.机械系统动力学分析及ADAMS应用教程.北京:清华大学出版社.2005
[32]王国强,张进平,马若丁.虚拟样机技术及在ADAMS上的实践.西安:西北工业大学出版社,2002.3
[33]李军,刑俊文,覃文洁.ADAMS实例教程.第1版.北京:北京理工大学出版社,2002.7
[34]郑建荣.ADAMS-虚拟样机技术入门与提高.第1版.北京:机械工业出版社,2002.1
[35]MSC.Software.MSC.ADAMS/View高级培训教程.第1版.北京:清华大学出版社,2004.7
[36]林清安.Pro/E Wildfire零件设计.北京:中国铁道出版社,2005
[37]刑克飞,周好斌等.Pro/E Wildfire2.0从入门到精通.西安电子科技大学出版社,2005
[38]迫击炮的过去现在和未来.国防科技 2005.11
[39]近战利器现代迫击炮.国防科技.2006.2
[40]杨军荣.自动迫击炮炮闩浮动及内弹道分析.火炮发射与控制学报.2000年第4期
[41]杨国来,杨军荣,陈运生.一种自动迫击炮发射动力学仿真.南京理工大学学报Vol.26 No.5 Oct.2002
[42]杨军荣,何永.“矢车菊”82mm自动迫击炮自动机技术特性分析.火炮发射与控制学报.1999
[43]杨国来,杨军荣等.某自动迫击炮动力学参数影响规律研究,弹道学报,Vol.16,NO.1.2002
[44]Michael T H,William A D.Virtual prototyping of solid propellant and rockets.Computing in Science & Engineering,March April,2001,5(1):21-32.
[45]施国华.轮式车载火炮系统的动态仿真研究与工程应用:硕士学位论文,南京理工大学,2004.3
[46]于子平.车载式火炮武器总体技术研究:博士学位论文,南京理工大学,2006.12
[47]G.P.O 'Hara,"Dynamic Analysis of a 155 mm Cannon Breech," Proceedings of the 9th US Army Gun Dynamics Symposium,Mc Lean Vairginia,13.1-13.10,Nov.1998
[48]Murdza,C.Weapon Recoil effects on Canted Lightweight Vehicles,AD-A285517,1994
[49]吕剑英.某大口径双管自行迫击炮全炮动力学仿真及射击稳定性分析:硕士学位论文,南京理工大学,2005.5
[50]董富祥.基于虚拟样机某迫击炮动力学仿真:硕士学位论文.南京理工大学,2005,5
[51]王长武,杨国来等.火炮发射动力学的三维实体仿真.弹道学报,Vol.12,NO.3,2000
[52]潘孝斌.23mm实验炮超强装药实验设计及分析:硕士学位论文,南京:南京理工大学,2005,5
[53]丁法乾.履带式装甲车辆悬挂系统动力学.北京:国防工业出版社,2004.1
[54]毕世华等.自行火炮发射动力学研究.北京理工大学学报,Vol.19,NO.2,1999.4
[55]何永.火炮系统分析及总体设计(讲义).南京:南京理工大学
[56]梁世瑞.现代火炮自动机技术.北京:兵器工业出版社,1995
[2]张相炎,郑建国,杨军荣.火炮设计理论.北京:北京理工大学出版社,2005
[3]陈运生,杨国来.火炮发射动力学.南京:南京理工大学,2003,12
[4]钱林方.火炮弹道学.南京:南京理工大学,1996.4
[5]鲍延钰,邱文坚.内弹道学.北京:北京理工大学出版社,1995
[6]801教研室.内弹道学.南京:华东工学院弹道研究所,1986.2
[7]Krier,H.Summerfield,M.Interior Ballistics of Guns,1979.
[8]唐治.迫击炮设计.北京:兵器工业出版社,1994.2
[9]束贤通等.迫击炮设计手册.北京:兵器工业出版社,1984
[10]王靖军,赫信鹏.火炮概论.北京:兵器工业出版社,1991
[11]康新中,马春茂,魏孝达.火炮系统建模理论.北京:国防工业出版社,2003
[12]徐诚,王亚平.火炮与自动武器动力学.北京:北京理工大学出版社,2006
[13]姚养无.火炮与自动武器动力学.北京:兵器工业出版社,2000.8
[14]陈运生等主编.火炮与自动武器.北京:北京理工大学出版社,2003.4
[15]马福球,陈运生,朵英贤.火炮与自动武器.第1版.北京:北京理工大学出版社,2003.4
[16]翁春生,王浩.计算内弹道学.南京:国防工业出版社,2006.1
[17]刘藻珍,魏华梁.系统仿真.北京:国防工业出版社,1998.8
[18]肖田元等.系统仿真导论.北京:清华大学出版社,2000.7
[19]张志涌.精通MATLAB6.5.北京:北京航空航天大学出版社,2003.3
[20]薛定宇,陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用.第1版.北京:清华大学出版社,2002.4
[21]Mechanical Dynamics Inc.Getting started Using ADAMS/Controls,2002
[22]邱晓林,李天柁等.基于MATLAB的动态模型与系统仿真工具-Simulink 3.0/4.x.西安:西安交通大学出版社,2003.10
[23]陈桂明,张明照,戚红雨,张宝俊.应用MATLAB建模与仿真.北京:科学出版社,2000.12
[24]龚剑,朱亮.MATLAB 5.X入门与提高.北京:清华大学出版社,2000.3
[25]苏金明,阮沈勇,王永力.MATLAB工程数学.北京:电子工业出版社,2005.8
[26]王兵团,张志刚,朱婧,颜宁生.MATLAB与数学实验.北京:中国铁道出版社,2002.10
[27]王沫然.Simulink4建模与动态仿真.第1版.北京:电子工业出版社,2002
[28]蒋伟.机械动力学分析.北京:中国传媒大学出版社,2004
[29][英]Katsuhiko Ogata 著.韩建友,李威等译.系统动力学.北京:机械工业出版社,2005
[30]张越今,宋健.多体动力学仿真软件ADAMS理论及应用研讨.机械科学与技术,1997
[31]陈立平.机械系统动力学分析及ADAMS应用教程.北京:清华大学出版社.2005
[32]王国强,张进平,马若丁.虚拟样机技术及在ADAMS上的实践.西安:西北工业大学出版社,2002.3
[33]李军,刑俊文,覃文洁.ADAMS实例教程.第1版.北京:北京理工大学出版社,2002.7
[34]郑建荣.ADAMS-虚拟样机技术入门与提高.第1版.北京:机械工业出版社,2002.1
[35]MSC.Software.MSC.ADAMS/View高级培训教程.第1版.北京:清华大学出版社,2004.7
[36]林清安.Pro/E Wildfire零件设计.北京:中国铁道出版社,2005
[37]刑克飞,周好斌等.Pro/E Wildfire2.0从入门到精通.西安电子科技大学出版社,2005
[38]迫击炮的过去现在和未来.国防科技 2005.11
[39]近战利器现代迫击炮.国防科技.2006.2
[40]杨军荣.自动迫击炮炮闩浮动及内弹道分析.火炮发射与控制学报.2000年第4期
[41]杨国来,杨军荣,陈运生.一种自动迫击炮发射动力学仿真.南京理工大学学报Vol.26 No.5 Oct.2002
[42]杨军荣,何永.“矢车菊”82mm自动迫击炮自动机技术特性分析.火炮发射与控制学报.1999
[43]杨国来,杨军荣等.某自动迫击炮动力学参数影响规律研究,弹道学报,Vol.16,NO.1.2002
[44]Michael T H,William A D.Virtual prototyping of solid propellant and rockets.Computing in Science & Engineering,March April,2001,5(1):21-32.
[45]施国华.轮式车载火炮系统的动态仿真研究与工程应用:硕士学位论文,南京理工大学,2004.3
[46]于子平.车载式火炮武器总体技术研究:博士学位论文,南京理工大学,2006.12
[47]G.P.O 'Hara,"Dynamic Analysis of a 155 mm Cannon Breech," Proceedings of the 9th US Army Gun Dynamics Symposium,Mc Lean Vairginia,13.1-13.10,Nov.1998
[48]Murdza,C.Weapon Recoil effects on Canted Lightweight Vehicles,AD-A285517,1994
[49]吕剑英.某大口径双管自行迫击炮全炮动力学仿真及射击稳定性分析:硕士学位论文,南京理工大学,2005.5
[50]董富祥.基于虚拟样机某迫击炮动力学仿真:硕士学位论文.南京理工大学,2005,5
[51]王长武,杨国来等.火炮发射动力学的三维实体仿真.弹道学报,Vol.12,NO.3,2000
[52]潘孝斌.23mm实验炮超强装药实验设计及分析:硕士学位论文,南京:南京理工大学,2005,5
[53]丁法乾.履带式装甲车辆悬挂系统动力学.北京:国防工业出版社,2004.1
[54]毕世华等.自行火炮发射动力学研究.北京理工大学学报,Vol.19,NO.2,1999.4
[55]何永.火炮系统分析及总体设计(讲义).南京:南京理工大学
[56]梁世瑞.现代火炮自动机技术.北京:兵器工业出版社,1995
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |