基于變胞原理的大口徑艦炮中腹供彈系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、大口徑艦炮具有儲彈量大、可全天候持續(xù)發(fā)射、火力強度及效費比高等諸多優(yōu)點，在對岸火力支援及海上作戰(zhàn)等方面具有無可替代的作用。作為海軍作戰(zhàn)武器系統(tǒng)中的重要組成部分，各國海軍都非常重視對大口徑艦炮的研究。近年來隨著武器技術(shù)的發(fā)展，新形勢下的作戰(zhàn)環(huán)境對艦炮系統(tǒng)的功能提出了更高的要求，艦炮武器系統(tǒng)的發(fā)射速度、緊湊性、可靠性等性能指標顯得越發(fā)重要，而對于艦炮武器系統(tǒng)而言，最核心的部分當(dāng)屬其供彈系統(tǒng)，因此要提高艦炮武器系統(tǒng)的性能，就迫切需要在供彈系統(tǒng)

2、上有新的突破。
　　在全面分析國內(nèi)外典型的大口徑火炮炮塔供彈系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，給出了中腹供彈系統(tǒng)的含義及設(shè)計準則，提出了三套原理各異的中腹供彈方案，應(yīng)用層次分析法對各方案進行了評價，并通過MCE軟件平臺對方案評價結(jié)果進行了驗證。
　　以基于變胞原理的中腹供彈系統(tǒng)方案作為分析對象，對其進行了系統(tǒng)的機構(gòu)學(xué)分析。首先對變胞供彈機構(gòu)的運動軌跡進行了設(shè)計，針對不同階段的不同運行軌跡設(shè)計了對應(yīng)的子構(gòu)態(tài)機構(gòu)，利用基因建模理論建立了各子構(gòu)態(tài)機構(gòu)

3、的基因模型，并通過基因聚合求解出了變胞供彈機構(gòu)的源構(gòu)態(tài)機構(gòu)的基因模型。其次，結(jié)合變胞供彈機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖、各子構(gòu)態(tài)的機構(gòu)運動簡圖及運動副編碼對其功能原理、運動規(guī)律及構(gòu)態(tài)變換過程進行了綜合分析。最后，建立了基于運動副編碼的變胞供彈機構(gòu)增廣鄰接矩陣，進而構(gòu)建出了變胞供彈機構(gòu)各子構(gòu)態(tài)之間演變規(guī)律的數(shù)學(xué)模型——變胞方程。
　　以變胞供彈機構(gòu)工作行程上的最小傳動角最大作為優(yōu)化目標，并確立了邊界條件，用MATLAB優(yōu)化工具箱對機構(gòu)進行了優(yōu)化，

4、得出了傳動角最優(yōu)的一組機構(gòu)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上利用閉環(huán)矢量法對變胞供彈機構(gòu)進行了運動學(xué)分析，進而建立了其運動學(xué)方程。然后利用MATLAB/Simulink軟件對機構(gòu)進行數(shù)值計算，分析了變胞供彈機構(gòu)的運動學(xué)性能，并對如何抑制變胞供彈機構(gòu)在構(gòu)態(tài)變換時產(chǎn)生的沖擊作了研究。
　　在對變胞供彈機構(gòu)進行動力學(xué)特性分析時，利用分布參數(shù)模型對機構(gòu)進行運動學(xué)關(guān)系及非線性變形場的分析，考慮變胞供彈機構(gòu)連桿的的柔性效應(yīng)，并采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)計算柔性連桿的變形