機(jī)載懸掛武器彈射裝置動(dòng)力學(xué)仿真與優(yōu)化.pdf

1、機(jī)載彈射裝置是將懸掛武器準(zhǔn)確可靠地彈射離機(jī)的復(fù)雜武器系統(tǒng)關(guān)重件。本文以機(jī)載懸掛武器彈射裝置作為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用內(nèi)彈道學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、有限元與優(yōu)化設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，對(duì)機(jī)載懸掛武器彈射裝置展開(kāi)深入的系統(tǒng)研究。
　　建立了以拋放彈高壓燃?xì)庾鳛閺椛鋭?dòng)力源的彈射裝置通用數(shù)學(xué)模型。該模型能夠較好地反映拋放彈彈射裝置的彈射性能，為拋放彈彈射裝置的彈射性能研究提供了有效的理論分析工具。通過(guò)仿真計(jì)算，取得了一系列有典型代表性的運(yùn)動(dòng)曲線，并

2、分析獲得了拋放彈彈簧閥門控制式降峰壓彈射裝置五個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其工作性能的影響規(guī)律，為該種拋放彈彈射裝置的性能改進(jìn)提供了理論依據(jù)。
　　建立了考慮電磁閥內(nèi)氣體流動(dòng)的高壓氮?dú)鈴椛溲b置準(zhǔn)一維非定常流數(shù)學(xué)模型。該模型能夠較好地反映高壓氮?dú)鈴椛溲b置的彈射性能，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符，為高壓氮?dú)鈴椛溲b置的彈射性能研究提供了有效的理論分析工具。通過(guò)編程計(jì)算，獲得了基于電磁閥控制下高壓氮?dú)鈴椛溲b置主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其工作性能的影響規(guī)律，為高

3、壓氮?dú)鈴椛溲b置的性能改進(jìn)提供了理論依據(jù)。
　　考慮到彈射筒活塞腔內(nèi)氣體流動(dòng)的復(fù)雜性，建立了導(dǎo)氣管和彈射筒活塞腔內(nèi)流場(chǎng)的無(wú)粘、可壓縮氣體的兩維軸對(duì)稱非定常流數(shù)學(xué)模型，可詳盡描述彈射筒內(nèi)具有活塞動(dòng)邊界的流場(chǎng)信息和特征。
　　采用“正交設(shè)計(jì)優(yōu)化”和“N元M次正交多項(xiàng)式數(shù)值擬合”兩種方法相結(jié)合的優(yōu)化方法，對(duì)帶降峰壓裝置的拋放彈彈射裝置和集成式氮?dú)鈴椛溲b置分別進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，該方法能夠在全域方便、快捷的尋找到最優(yōu)解。
　　建立了

4、旋轉(zhuǎn)彈射整體通用掛架工作過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)學(xué)模型，計(jì)算分析了通用掛架在氣動(dòng)力作用下解鎖、整體旋轉(zhuǎn)與最終脫離載機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。針對(duì)原主接頭錐形套筒設(shè)計(jì)方案存在的塑性變形問(wèn)題，提出了新的改進(jìn)方案，通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)高頻振動(dòng)加載平臺(tái)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，解決了主接頭錐形套筒的塑性變形問(wèn)題。
　　論文最后對(duì)旋轉(zhuǎn)彈射整體通用掛架箱體進(jìn)行了有限元強(qiáng)度分析，針對(duì)原方案箱體出現(xiàn)裂紋的問(wèn)題提出了兩個(gè)改進(jìn)方案。改進(jìn)方案通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，強(qiáng)度滿足正常工作要求。