检索结果-内蒙古大学图书馆

弹道学报 2023年第3期35卷 47-54,77页

作者：江镇宇于海龙何斌靳展南京理工大学发射动力学研究所江苏南京210094

针对电磁轨道炮等新概念电磁发射系统发射动力学建模复杂、计算成本高等难题,考虑上下导轨非对称性影响,将上下导轨视为横向振动梁,身管视为在特定位置作用两弹性支撑的横向振动梁,导轨与身管间的相互作用视为连续分布弹簧,建立导轨身... 详细信息

针对电磁轨道炮等新概念电磁发射系统发射动力学建模复杂、计算成本高等难题,考虑上下导轨非对称性影响,将上下导轨视为横向振动梁,身管视为在特定位置作用两弹性支撑的横向振动梁,导轨与身管间的相互作用视为连续分布弹簧,建立导轨身管系统三梁动力学模型。利用多体系统传递矩阵法推导系统各部分传递矩阵,组装系统总传递方程,求解系统任意位置在对应频率下的状态矢量。通过毕奥-萨伐尔定律解算导轨间及枢轨间的电磁力作用系数,分析导轨所受电磁力分布规律。利用模态叠加法求解系统静位移和在重力及时变电磁力作用下的动态响应,并与商业有限元软件计算结果比较,验证该方法的有效性和快速性。分析发现当电流较小时,系统在静变形位置附近波动,电流达到峰值平台后,上下导轨间距在“扩张-收缩”的过程中反复震荡;上导轨由于弹性支撑参数等非对称性因素的影响变形量更大,为电磁轨道炮耦合系统动力学分析提供理论支撑。

关键词：电磁轨道炮导轨身管系统多体系统传递矩阵法振动特性动态响应

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基于多体系统传递矩阵的柴油机配气系统动力学分析

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福州大学学报（自然科学版） 2014年第4期42卷 577-583页

作者：桂佳林罗哲朱光宇福州大学机械工程及自动化学院福建福州350116

利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法... 详细信息

利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法建立的多体系统传递矩阵模型与多刚体系统动力学模型、GTSUITE建立的多柔体动力学模型进行比较.实验表明,多体系统传递矩阵模型较多刚体系统动力学模型对于气门的升程曲线、丰满系数等参数的计算值误差更小,且求解更简便;较多柔体动力学模型建模更方便、快捷.

关键词：内燃机配气系统动力学分析多体系统传递矩阵法

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舰载大型设备与系统冲击考核及浮动冲击平台试验研究

舰载大型设备与系统冲击考核及浮动冲击平台试验研究

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作者：张文启哈尔滨工程大学

学位级别：博士

舰载设备拥有良好抗冲击能力与舰艇生命力直接相关。我国在大中型舰载设备的系统考核方法上与海军强国还存在一定的差距。美国在考核规范上有较为成熟的军用标准MIL-S-901D,同时有与其配合使用的各型冲击机和浮动冲击平台作为考核工具... 详细信息

舰载设备拥有良好抗冲击能力与舰艇生命力直接相关。我国在大中型舰载设备的系统考核方法上与海军强国还存在一定的差距。美国在考核规范上有较为成熟的军用标准MIL-S-901D,同时有与其配合使用的各型冲击机和浮动冲击平台作为考核工具。相比而言我国大中型舰载设备的考核规范还有不足。虽然近些年来我国逐步开发了小型、标准、中型及大型浮动冲击平台,但尚处于研究的初步阶段,存在诸多问题。本文在此背景下开展相关研究,对舰载设备抗冲击能力进行考核,开展浮动冲击平台动力学特性试验研究,探求使用浮动冲击平台对设备进行考核的机理,标定浮动冲击平台考核设备的能力,评估浮动冲击平台数值计算方法的有效性,探讨冲击信号中的非线性现象,对冲击平台为我国舰载设备抗冲击考核提供参考。根据研究背景及实际工程意义,本文从舰载设备抗冲击的研究出发,分别介绍了舰载设备抗冲击的理论和试验方法,同时归纳整理了国内外舰载设备抗冲击的研究现状,总结相关研究进展;重点介绍了试验方法中冲击加速度信号及压力信号的处理方法,从而为后续的研究工作奠定基础。针对某柴油发电机组的抗冲击能力考核问题,基于多刚体动力学离散时间传递矩阵法建立了相应的力学模型,推导了不同元件传递矩阵的形式,根据军标中对舰载设备冲击考核的规定定义了模型的输入载荷形式,研究了减振元件非线性特征及系统冲击响应。大中型舰载设备的抗冲击考核中常将其简化成刚体模型,但管路系统具有明显的弹性特征。基于离散时间传递矩阵法给出了弹性体的传递矩阵,并参考精细积分法得到了元件传递方程的求解方法。考虑到管路系统的空间复杂性,提出了基于拓扑结构的管路系统总体传递矩阵的自动生成方法。开展了浮动冲击平台海上试验,简要介绍了试验的基本情况,如工况设置、压载设置、各类测点布置情况及试验流程,并对岸基安全性进行分析。针对加速度测量结果中存在的问题,提出了适用于水下爆炸加速度冲击的信号处理方法,如信号截断、滤波、消除趋势项、刚体运动修正等,并对处理后的加速度信号进行冲击谱分析,对浮动冲击平台的考核能力进行标定。考虑到海上试验环境的复杂性,优化了基于冲击波零时法的爆源定位技术。在舰船抗冲击领域中,一般以爆炸载荷作用下结构的冲击响应谱来衡量冲击的强弱。根据冲击响应谱在不同频段的特点,可将其圆整成冲击设计谱,并以此作为设备抗冲击的设计标准。但冲击谱的圆整中存在大量的近似过程和不确定性,且同一板架不同空间位置的冲击谱差异性较大,这些现象反映出水下爆炸作用下结构冲击响应存在大量的非线性特征。本文基于代替数据法及一系列非线性动力学中特征量的估算方法,对实测冲击信号进行了非线性分析,分析了各类代替数据生成方法的特点,优化了某些特征量的估算方法。具体分析了船体结构振动及冲击响应信号的非线性特征。通过试验方法研究舰载设备抗冲击性能被认为是相对更准确、更直接的方法,但由于开展实尺度及缩比模型爆炸冲击试验较为困难,数值计算方法也起到非常重要的作用。使用数值计算方法的重要问题是如何评估其模型有效性,本文采用确认度量的方法对数值计算结果与试验测试结果进行定量分析,采用系统专家评分的形式进行定性分析,并借助概率神经网络建立起定量、定性分析结果之间的映射关系,最终得到数值计算模型整体的有效性评估结果。

关键词：设备冲击考核冲击试验测试方法声固耦合法冲击信号非线性多体系统传递矩阵法

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超精密机床系统动力学参数辨识研究

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组合机床与自动化加工技术 2019年第11期 25-29页

作者：商兴莲王国平芮筱亭陈刚利南京理工大学发射动力学研究所

文章提出了一种基于多体系统传递矩阵法的超精密机床系统动力学参数辨识方法,首先建立机床系统的动力学模型,然后运用多体系统传递矩阵法求解系统的固有频率,再结合模态试验数据采用多岛遗传算法实现了对机床整机系统动力学参数的辨识... 详细信息

文章提出了一种基于多体系统传递矩阵法的超精密机床系统动力学参数辨识方法,首先建立机床系统的动力学模型,然后运用多体系统传递矩阵法求解系统的固有频率,再结合模态试验数据采用多岛遗传算法实现了对机床整机系统动力学参数的辨识。通过计算结果与试验结果的对比验证了该方法的可行性和准确性。

关键词：多体系统传递矩阵法固有频率多岛遗传算法参数辨识

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多管火箭变射序变射击间隔发射技术研究

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振动与冲击 2016年第2期35卷 51-57页

作者：唐文兵芮筱亭王国平王广伟南京理工大学发射动力学研究所南京210094 白城兵器试验中心吉林白城137001

应用多体系统传递矩阵法,建立了某多管火箭系统动力学模型、动力学模型拓扑图、总传递方程、特征方程及动力学数值仿真系统,对比了不同工况下多管火箭系统动态特性;设计了射序和射击间隔联合优化连续变量,结合遗传算法,实例进行了以不... 详细信息

应用多体系统传递矩阵法,建立了某多管火箭系统动力学模型、动力学模型拓扑图、总传递方程、特征方程及动力学数值仿真系统,对比了不同工况下多管火箭系统动态特性;设计了射序和射击间隔联合优化连续变量,结合遗传算法,实例进行了以不同工况下最佳射击密集度为目标的最佳射序和最佳射击间隔优化设计,仿真结果表明,射击密集度提高了30%以上;基于单片机技术,研制了不同工况下自适应发火装置,取得了良好的工程应用效果,实现了多管火箭变射序变射击间隔发射技术。

关键词：多管火箭多体系统传递矩阵法遗传算法变射序变射击间隔自适应发火装置射击密集度

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多管火箭炮射击精度总体设计方法研究

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机械工程学报 2016年第7期52卷 164-177页

作者：芮筱亭王国平顾俊杰赵有利付昌旭南京理工大学发射动力学研究所南京210094 国营第五一三七厂襄阳441057

多管火箭炮射击精度设计方法是获得多管火箭系统高射击精度的关键技术。为解决长期制约多管火箭系统发展的射击精度设计方法国际难题,从准确快速描述多管火箭系统动力学规律入手,通过理论、计算、试验三大方面连续20多年的系统深入研究... 详细信息

多管火箭炮射击精度设计方法是获得多管火箭系统高射击精度的关键技术。为解决长期制约多管火箭系统发展的射击精度设计方法国际难题,从准确快速描述多管火箭系统动力学规律入手,通过理论、计算、试验三大方面连续20多年的系统深入研究,引入多体系统传递矩阵法这一多体系统动力学新方法,结合现代计算机技术,构建了多管火箭系统动力学可视化仿真与设计软件和多管火箭系统射击精度数据库,据此首次制定了我国首个多管火箭炮射击精度总体设计方法兵器行业标准和国家军用标准,包括:多管火箭炮射击精度设计原理与流程、模型设计、动力学仿真与优化、虚拟样机总体设计方案及其虚拟试验结果、虚拟试验结果的物理试验验证、多管火箭炮射击精度总体设计方案。这些为多管火箭系统射击精度设计提供了理论依据、技术手段与技术标准,为其他武器系统和其他复杂机械系统动力学设计提供了借鉴。给出了本方法用于我国兵器、船舶、航空、航天工业行业多种多管火箭系统射击精度设计重大工程实践,大幅提升多管火箭炮射击精度设计水平从而大幅提高多种多管火箭系统射击精度的部分实例。

关键词：多管火箭炮多管火箭系统射击精度总体设计多体系统传递矩阵法发射动力学理论计算试验

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连续管注入头夹持系统动力学特性研究

连续管注入头夹持系统动力学特性研究

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作者：卢雷长江大学

学位级别：硕士

连续管作业设备具有作业效率高、成本低、操作简单、运输方便等独特的优势,作业工艺从简单的冲砂和修井发展到测井、酸化、压裂、钻磨、钻井等。然而,随着连续管作业的领域范围和复杂程度的不断提高,在油田现场作业过程中,连续管作业车... 详细信息

连续管作业设备具有作业效率高、成本低、操作简单、运输方便等独特的优势,作业工艺从简单的冲砂和修井发展到测井、酸化、压裂、钻磨、钻井等。然而,随着连续管作业的领域范围和复杂程度的不断提高,在油田现场作业过程中,连续管作业车多次出现不同的故障,如注入头夹持性能不稳定,发生连续管打滑、溜管等现象;夹持块咬伤连续管,出现咬痕、划伤等伤害;连续管发生夹持变形等诸多问题,导致作业失效或连续管提前疲劳失效(缺陷损伤加速疲劳)。注入头夹持系统作为注入头的核心机构,提供了注入头对连续管的夹持力,直接影响到注入头的工作性能。所以为揭示夹持系统与连续管的作用规律,提高注入头夹持性能,本文对注入头夹持系统的动力学特性进行了相关研究,主要研究内容如下:(1)建立注入头夹持系统动力学模型。结合连续管注入头夹持系统的基本结构组成、工作原理和工程应用,分析影响注入头夹持性能的结构因素和工作因素,在一定假设的基础上建立注入头夹持系统动力学模型。基于多体系统传递矩阵法,建立了各元件间的传递矩阵与传递方程,构建夹持系统的总体传递方程和传递矩阵。(2)对动力学模型中出现的弹性元件的刚度特性进行分析与计算,建立驱动夹持系统的液压缸液压弹簧模型。依据扩展传递矩阵法建立夹持系统的总体扩展传递方程,基于MATLAB编程求解夹持系统各联结点的动态响应。得到了不同系统刚度特性下的夹持力波动幅值。(3)在AMESim软件仿真环境下分析了夹持系统的动力学特性,对比研究了不同参数对夹持力动态响应波动幅值的影响。研究表明,振动参数和夹持系统弹性垫刚度显著影响了夹持力的波动幅值。在一定范围内减小弹性垫刚度是提高夹持性能的有效手段,同时推断出可提高液压缸液压弹簧刚度来提高夹持系统的动态性能。本研究为提高注入头的夹持性能做出理论分析,为改进连续管夹持系统结构设计和连续管作业操作工艺提供了指导和科学依据。

关键词：注入头夹持系统多体系统传递矩阵法液压振动动态响应

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多管火箭发射过程中定向器振动特性研究

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振动与冲击 2012年第1期31卷 35-38,139页

作者：贺军义芮筱亭王国平杨富锋展志焕南京理工大学发射动力学研究所南京210094

为了在多管火箭发射过程中能获得准确的定向器管口振动信号,研究了多管火箭发射过程中定向器管口振动特性;利用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭发射动力学模型和仿真系统,通过多管火箭模态试验验证了模型的正确性;... 详细信息

为了在多管火箭发射过程中能获得准确的定向器管口振动信号,研究了多管火箭发射过程中定向器管口振动特性;利用多体系统传递矩阵法和发射动力学理论,建立了多管火箭发射动力学模型和仿真系统,通过多管火箭模态试验验证了模型的正确性;仿真获得了在发射过程中定向器管口振动的时域历程,利用离散傅里叶变换(DFT)技术,获得了在发射过程中定向器管口振动位移、速度和加速度信号的频域特性;在此基础上设计了椭圆滤波器,并通过对发射过程中定向器管口的加速度采集信号的滤波前后对比,验证了该研究内容的正确性和重要性,为多管火箭发射过程中定向器运动信号的采集和控制提供了重要参考价值。

关键词：多管火箭振动仿真多体系统传递矩阵法离散傅里叶变换滤波器

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柔性火箭弹气动力计算精度预测

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哈尔滨工业大学学报 2016年第10期48卷 91-96页

作者：李敏娇 Laith K.Abbas 芮筱亭王国平南京理工大学发射动力学研究所南京210094

为验证小变形小攻角下基于准定常和线性理论进行柔性火箭弹气动力计算的合理性,采用计算流体力学(CFD)方法预测了某火箭弹的升力及阻力系数,并在此基础上与经验公式相结合,获得该火箭弹沿轴向的单位长度升力和阻力系数导数分布.应用多... 详细信息

为验证小变形小攻角下基于准定常和线性理论进行柔性火箭弹气动力计算的合理性,采用计算流体力学(CFD)方法预测了某火箭弹的升力及阻力系数,并在此基础上与经验公式相结合,获得该火箭弹沿轴向的单位长度升力和阻力系数导数分布.应用多体系统传递矩阵法计算了该火箭弹的固有频率和振型,在准定常及线性理论的假设条件下,结合已得到的气动力系数导数,计算了基于火箭弹一阶振型的两个弯曲模型在不同攻角下的单位长度气动力系数分布.与CFD计算结果进行对比,发现该火箭弹在实际飞行条件下,该计算方法精度较好,在远超于实际的大变形时、攻角较大的情况下在头部和弹身处仍具有一定精度,但尾部误差较大,总体精度降低.

关键词：多体系统传递矩阵法柔性火箭弹振动特性 CFD 气动力

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多管火箭定向管振动控制设计

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振动工程学报 2011年第3期24卷 327-332页

作者：展志焕芮筱亭戎保杨富锋王国平南京理工大学发射动力学研究所

为了减小多管火箭在发射过程中定向管振动对火箭弹起始扰动的影响,考虑多管火箭的噪声干扰,基于多体系统传递矩阵法建立了多管火箭动力学模型,在模态空间下设计了H2最优控制器控制定向管振动,进行了数值仿真,并把H2最优控制器与PD控制... 详细信息

为了减小多管火箭在发射过程中定向管振动对火箭弹起始扰动的影响,考虑多管火箭的噪声干扰,基于多体系统传递矩阵法建立了多管火箭动力学模型,在模态空间下设计了H2最优控制器控制定向管振动,进行了数值仿真,并把H2最优控制器与PD控制器进行了仿真对比,结果表明,采用H2最优控制器的系统不但具有良好的瞬态和稳态性能,而且具有较好的抗干扰能力,能有效地抑制噪声干扰,增强了控制系统的鲁棒性能。

关键词：多管火箭多体系统传递矩阵法振动控制 H2最优控制

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