某火炮炮闩系统故障预测研究及关键件寿命分析

发布时间：2021-05-13 19:51

　　我国炮兵部队所列装的各型火炮,由于系统综合技术集成度日趋复杂化,作战环境日趋恶劣化等原因,故障发生率也随之增加,严重影响了维修保障人员对故障模式判断的准确性。本文主要以某型火炮炮闩系统为研究对象,运用多体动力学仿真软件ADMAS建立“炮闩系统开（关）闩机构虚拟样机”仿真平台,以开（关）闩机构中关键件为研究对象进行了磨损寿命预测,并通过提出基于动态模糊综合评判的理论方法对火炮故障进行预测,结合实例说明了故障预测的基本流程和预测结果的表达形式,取得了一定的研究成果。主要内容有：首先,应用故障树分析法（FTA）建立了炮闩系统故障树,通过对其进行故障模式、影响及危害度分析,确定出炮闩系统的主要故障模式和关键件；其次,基于动态变权模糊综合评判法建立了炮闩系统故障预测模型,并通过实例说明这一故障预测的基本流程及预测结果的可行性；再次,分析了炮闩系统的结构及工作原理,通过Solidworks三维建模软件实现了对炮闩系统模型的建立,运用多体动力学软件ADAMS建立了“炮闩系统虚拟样机”仿真平台,仿真计算出关键件的动态载荷谱,为关键件的磨损寿命预测提供科学依据；最后,运用磨损寿命预测的相关理论,根据仿真... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 仿真技术的研究概况
        1.2.2 磨损理论的研究概况
        1.2.3 故障预测技术的研究概况
    1.3 本文主要的研究内容
2 炮闩系统故障研究与分析
    2.1 引言
    2.2 炮闩系统故障树分析法(FTA)
        2.2.1 建立故障树的基本原则
        2.2.2 建立故障树的步骤
        2.2.3 建立炮闩系统故障树
    2.3 炮闩系统的故障模式、影响和危害性分析法(FMECA)
        2.3.1 基本概念
        2.3.2 FMEA的分析步骤
        2.3.3 炮闩故障危害度分析
            2.3.3.1 炮闩危害度矩阵图的绘制
            2.3.3.2 炮闩关键件的确定
    2.4 本章小结
3 基于动态变权模糊法的故障预测
    3.1 引言
    3.2 动态变权模糊理论
        3.2.1 模糊综合评判理论
            3.2.1.1 基本概念
            3.2.1.2 单级综合评判数学模型
            3.2.1.3 多级综合评判数学模型
            3.2.1.4 模糊关系运算算子
        3.2.2 动态模糊关系矩阵相关理论
        3.2.3 权重变化理论
    3.3 炮闩系统故障预测模型
        3.3.1 评判因素集的确定
        3.3.2 权重向量的确定
        3.3.3 计算结果分析
    3.4 本章小结
4 炮闩系统工作原理及动力学仿真分析
    4.1 炮闩系统的组成及工作原理
        4.1.1 炮闩系统的组成
        4.1.2 炮闩系统的工作原理
    4.2 多体系统动力学及ADAMS软件技术
        4.2.1 多体系统动力学简介
        4.2.2 ADAMS软件技术
        4.2.3 ADAMS软件计算方法
            4.2.3.1 坐标系的选择
            4.2.3.2 动力学方程的建立
            4.2.3.3 动力学方程的求解
    4.3 炮闩系统虚拟样机建模及仿真分析
        4.3.1 模型的建立
        4.3.2 模型简化与各构件间的关系约束
        4.3.3 仿真结果分析
    4.4 本章小结
5 炮闩系统关键件的磨损寿命预测
    5.1 引言
    5.2 磨损寿命预测
        5.2.1 磨损计算的相关理论
            5.2.1.1 基本概念
            5.2.1.2 磨损的分类
        5.2.2 关键件磨损剩余寿命的数学模型
    5.3 关键件的磨损寿命计算
        5.3.1 磨损寿命仿真计算方法
        5.3.2 曲臂滑轮寿命计算
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的操纵摩擦件寿命仿真预测方法[J]. 张景柱,徐诚,胡良明,范钦满.  机械科学与技术. 2007(06)
[2]层次分析法中几种标度的比较[J]. 骆正清,杨善林.  系统工程理论与实践. 2004(09)
[3]故障树分析法及其应用[J]. 魏选平,卞树檀.  电子产品可靠性与环境试验. 2004(03)
[4]基于模糊神经网络的故障诊断方法及应用[J]. 倪远平,李彬华,李一民,周建华.  仪器仪表学报. 2003(S1)
[5]模糊综合评价法在复杂机械设备可靠性考核中的应用研究[J]. 曹国强,包明宇,高霁.  机械设计与制造. 2003(01)
[6]反后坐装置模糊故障预测系统研究[J]. 曹立军,秦俊奇,王兴贵,熊超.  计算机测量与控制. 2003(01)
[7]基于故障模式、影响和致命度分析（FMECA）的机械设备更新决策[J]. 陈步英.  河北农业大学学报. 2002(S1)
[8]基于故障模式影响分析法的大规模配电系统可靠性评估[J]. 张鹏,郭永基.  清华大学学报(自然科学版). 2002(03)
[9]动态模糊逻辑（DFL）的真值域刻画[J]. 李凡长.  计算机工程. 2001(03)
[10]AHP中判断矩阵一致性改进的一种新方法[J]. 李梅霞.  系统工程理论与实践. 2000(02)

博士论文
[1]大口径火炮故障分析与故障预测技术研究[D]. 秦俊奇.南京理工大学 2005

硕士论文
[1]某轻型车载火箭炮方案设计及结构分析[D]. 陈瑞祥.南京理工大学 2012
[2]牵引火炮关键部件磨损及故障诊断专家系统设计[D]. 邓业辉.电子科技大学 2009
[3]基于模糊综合评判的磁浮列车故障诊断技术研究[D]. 吕治国.中国人民解放军国防科学技术大学 2002



本文编号：3184608