快速起豎機(jī)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化與仿真驗(yàn)證技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代偵察技術(shù)的發(fā)展和打擊精度的提高,武器系統(tǒng)射前被發(fā)現(xiàn)、識別及摧毀的概率大大增加,其生存能力面臨很大的威脅,而縮短發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間,提高武器系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力,對于保存自己、捕捉戰(zhàn)機(jī)、有效地打擊敵人有著極其重要的作用。而快速起豎是提高武器發(fā)射系統(tǒng)快速反應(yīng)能力的重要手段,能夠在很大程度上減少武器系統(tǒng)的射前暴露時(shí)間。
　　陸基發(fā)射的武器系統(tǒng),根據(jù)發(fā)射姿態(tài)的不同,一般有傾斜發(fā)射和垂直發(fā)射等發(fā)射方式,對于垂直發(fā)射來說,由于起豎的角度大,作

2、為起豎執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起豎液壓缸,采用單級很難實(shí)現(xiàn)行程要求,往往需要采用二級以上起豎液壓缸。在多級缸換級伸出過程中,無桿腔、有桿腔面積差的變化及碰撞容易對武器產(chǎn)生過大的沖擊,隨著起豎速度的提高,起豎過程中的振動特性、換級平穩(wěn)性問題愈來愈突出。
　　本文基于現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)及動力學(xué)仿真設(shè)計(jì)等方法,研究以多級起豎液壓缸作為起豎執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起豎機(jī)構(gòu)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先,結(jié)合一個應(yīng)用示例,通過概念設(shè)計(jì)的系統(tǒng)優(yōu)化方法,優(yōu)化確定了起豎機(jī)構(gòu)系統(tǒng)

3、方案;其次,通過解析法對起豎機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,建立以起豎負(fù)載質(zhì)心位置、起豎油缸上支點(diǎn)等初始位置坐標(biāo)為變量的數(shù)學(xué)模型,采用 Matlab進(jìn)行編程迭代求解,以起豎機(jī)構(gòu)布局緊湊不干涉、起豎載荷小,起豎油缸各級行程合理等為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行起豎機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以快速起豎、油壓特性合理分配為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行起豎液壓系統(tǒng)優(yōu)化;再其次,基于優(yōu)化之后的模型,通過商用軟件 AMESim建立液壓系統(tǒng)模型,進(jìn)一步動態(tài)分析油壓特性;再次,簡化模型,通過 UG建立起豎機(jī)構(gòu)

4、系統(tǒng)的三維實(shí)體模型,將三維實(shí)體模型導(dǎo)入多體動力學(xué)分析軟件 ADAMS中進(jìn)行起豎機(jī)構(gòu)系統(tǒng)精確建模與動力學(xué)仿真;最后,將 AMESim液壓模型與 ADAMS動力學(xué)模型進(jìn)行聯(lián)合系統(tǒng)仿真,獲得起豎負(fù)載在起豎過程中的沖擊載荷大小和動態(tài)響應(yīng)特征,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,驗(yàn)證了系統(tǒng)優(yōu)化與仿真驗(yàn)證的有效性,解決大載荷大角度快速起豎中振動、穩(wěn)定性等問題。
　　通過此方法,可以完成對起豎機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,并使得在設(shè)計(jì)之初即可對效果進(jìn)行預(yù)示。此方法可以作