快速起豎機構系統(tǒng)優(yōu)化與仿真驗證技術研究.pdf

1、隨著現代偵察技術的發(fā)展和打擊精度的提高,武器系統(tǒng)射前被發(fā)現、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)射準備時間,提高武器系統(tǒng)的快速反應能力,對于保存自己、捕捉戰(zhàn)機、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)的射前暴露時間。
　　陸基發(fā)射的武器系統(tǒng),根據發(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)行機構的起豎液壓缸,采用單級很難實現行程要求,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。
　　本文基于現代優(yōu)化設計、液壓系統(tǒng)及動力學仿真設計等方法,研究以多級起豎液壓缸作為起豎執(zhí)行機構的起豎機構系統(tǒng)優(yōu)化設計方法。首先,結合一個應用示例,通過概念設計的系統(tǒng)優(yōu)化方法,優(yōu)化確定了起豎機構系統(tǒng)

3、方案;其次,通過解析法對起豎機構進行靜力學分析,建立以起豎負載質心位置、起豎油缸上支點等初始位置坐標為變量的數學模型,采用 Matlab進行編程迭代求解,以起豎機構布局緊湊不干涉、起豎載荷小,起豎油缸各級行程合理等為優(yōu)化目標進行起豎機構結構優(yōu)化,以快速起豎、油壓特性合理分配為優(yōu)化目標進行起豎液壓系統(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建立起豎機構

4、系統(tǒng)的三維實體模型,將三維實體模型導入多體動力學分析軟件 ADAMS中進行起豎機構系統(tǒng)精確建模與動力學仿真;最后,將 AMESim液壓模型與 ADAMS動力學模型進行聯(lián)合系統(tǒng)仿真,獲得起豎負載在起豎過程中的沖擊載荷大小和動態(tài)響應特征,與試驗數據進行比對,驗證了系統(tǒng)優(yōu)化與仿真驗證的有效性,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,可以完成對起豎機構系統(tǒng)的設計優(yōu)化,并使得在設計之初即可對效果進行預示。此方法可以作