车载导弹与无依托发射场坪的发射过程耦合效应研究
发布时间：2021-11-08 17:59
无依托发射技术是路基弹道导弹实现快速机动发射的重要途径之一,可以极大地提高导弹发射的随机性、机动性和隐蔽性,提升武器系统的生存能力。本文从无依托发射的安全性角度出发对车载导弹与场坪在发射过程中的耦合效应进行研究,对无依托场坪的选择和提高发射的安全性具有非常重要的现实意义。主要内容如下:（1）对基于第一类Lagrange方程的多体系统动力学建模理论和数值求解方法进行了详细的阐述,讨论了利用冲击函数模型计算接触力的方法,为建立车载导弹武器系统的起竖和发射动力学模型提供了理论基础。（2）介绍了无依托发射场坪的基本结构,阐述了弹性半空间和弹性层状体系的基本理论。分析了规范的弹性体系当量模量计算方法的不足,根据支撑结构与场坪的接触特点,提出了刚性支撑下双层和多层结构的当量模量计算方法,通过算例验证了方法的正确性。利用该方法对大量不同结构场坪的地基当量模量进行了编程计算,拟合出了相应的回归公式。在此基础上提出了场坪的力学模型:在法向上建立弹性半空间地基薄板模型,在切向上建立弹性双层结构模型,并分别推导了在轴对称载荷下的积分解析解。为了说明场坪力学模型的有效性,对某一场坪在轴对称均布载荷下的下沉量进...
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 相关领域国内外研究进展
1.2.1 公路机动弹道导弹
1.2.2 刚性混凝土场坪研究进展
1.2.3 起竖动力学研究进展
1.2.4 发射动力学的研究进展
1.2.5 场坪的承载能力研究进展
1.3 本文研究主要内容
第2章 多柔体系统动力学建模理论
引言
2.1 多刚体系统动力学理论
2.1.1 刚体的运动描述
2.1.2 约束及约束方程
2.1.3 多刚体系统的动力学方程
2.2 多柔体系统动力学理论
2.2.1 柔性体的运动描述
2.2.2 多柔体系统的动力学方程
2.3 多体系统计算方法
2.3.1 DEA方程求解
2.3.2 ODE方程求解
2.4 接触碰撞力学模型
2.4.1 法向接触力
2.4.2 切向接触力
2.5 本章小结
第3章 刚性混凝土场坪力学模型
引言
3.1 场坪结构描述
3.2 弹性半空间体基本理论
3.2.1 基本方程
3.2.2 圆形分布垂直载荷作用下弹性半空间的表面位移
3.3 层状弹性体系基本理论
3.3.1 定解条件
3.3.2 含积分常数的线性代数方程组
3.4 场坪地基综合当量模量计算
3.4.1 规范的弹性体系当量模量的算法及不足
3.4.2 双层结构场坪地基当量模量计算
3.4.3 三层及以上场坪地基当量模量计算
3.4.4 综合当量模量的回归公式
3.5 场坪的力学模型
3.5.1 场坪的法向运动控制方程
3.5.2 场坪的切向运动控制方程
3.5.3 含Bessel函数无穷积分的数值积分方法
3.6 数值算例
3.7 本章小结
第4章 起竖过程装备与场坪的耦合效应分析
引言
4.1 车载导弹武器系统组成及起竖过程简述
4.1.1 车载导弹武器系统的组成
4.1.2 起竖过程简述
4.2 多级液压缸模型
4.2.1 摩擦力
4.2.2 碰撞力
4.2.3 多级油缸集中参数模型
4.3 车载导弹武器系统多柔体动力学模型的建立
4.3.1 坐标系
4.3.2 基本假设
4.3.3 柔性体模型的建立
4.3.4 起竖风载荷
4.4 武器系统与场坪的耦合关系
4.4.1 位移协调关系
4.4.2 力学耦合关系
4.5 武器系统与场坪的耦合计算方法
4.5.1 MATLAB/Simulink与ADAMS联合仿真简介
4.5.2 联合仿真模型
4.6 场坪参数对起竖过程的影响分析
4.6.1 起竖过程的动力学分析
4.6.2 场坪面层对起竖过程的影响分析
4.6.3 场坪基层对起竖过程的影响分析
4.7 本章小结
第5章 发射过程装备与场坪的耦合效应分析
引言
5.1 承载能力的概念及评价
5.2 发射过程动力学分析
5.2.1 液压油缸的刚度计算
5.2.2 激励载荷
5.2.3 计算结果与分析
5.3 混凝土场坪损伤模型
5.3.1 混凝土的本构关系
5.3.2 损伤模型在ABAQUS中的实现
5.4 场坪的承载能力分析
5.4.1 有限元计算模型
5.4.2 场坪动态响应的有限元分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 论文的主要创新点
6.3 进一步工作展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LuGre模型的液压缸摩擦力修正模型[J]. 王勇勤,张洋,罗远新,宋宗焘. 润滑与密封. 2014(10)
[2]半车车辆-道路耦合动力分析模型的研究与应用[J]. 罗红,梁波,吴志华,史石荣. 应用数学和力学. 2014(07)
[3]基于细观力学精确建模方法的自适应底座力学性能研究[J]. 仲健林,任杰,马大为,聂赟,胡建国. 固体火箭技术. 2014(03)
[4]周边弹道导弹发展战略及威胁分析[J]. 刘洪引,李体方,南海阳,汪阳天. 飞航导弹. 2014(05)
[5]导弹起竖机构驱动方式优化[J]. 仲健林,马大为,乐贵高,胡建国. 火力与指挥控制. 2014(05)
[6]2013年国外弹道导弹发展回顾[J]. 刘畅,杨云翔,夏薇,张莹. 导弹与航天运载技术. 2014(01)
[7]运动导弹激励下柔性导轨振动的多体动力学分析法[J]. 王林鹏,王汉平,杨鸣,毕世华,王绍助. 航空学报. 2014(03)
[8]基于刚柔耦合模型的火箭炮发射动态响应研究[J]. 崔龙飞,张龙,罗云,陈福红,马威. 火炮发射与控制学报. 2013(04)
[9]RBF神经网络在多级缸起竖系统中的应用[J]. 邓飙,于杰,张磊. 机床与液压. 2013(21)
[10]考虑耳轴间隙的自动炮射击过程动态响应分析[J]. 苏忠亭,徐达,张春林,胡俊彪,张学新. 中国工程机械学报. 2013(04)
博士论文
[1]随机荷载作用下柔性路面结构及路基动力响应研究[D]. 王晅.中南大学 2006
硕士论文
[1]沥青路面极限承载力与使用寿命预估研究[D]. 张文.湖南大学 2009
[2]水泥混凝土路面极限承载力研究[D]. 孔铭.湖南大学 2006
本文编号：3483959
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 相关领域国内外研究进展
1.2.1 公路机动弹道导弹
1.2.2 刚性混凝土场坪研究进展
1.2.3 起竖动力学研究进展
1.2.4 发射动力学的研究进展
1.2.5 场坪的承载能力研究进展
1.3 本文研究主要内容
第2章 多柔体系统动力学建模理论
引言
2.1 多刚体系统动力学理论
2.1.1 刚体的运动描述
2.1.2 约束及约束方程
2.1.3 多刚体系统的动力学方程
2.2 多柔体系统动力学理论
2.2.1 柔性体的运动描述
2.2.2 多柔体系统的动力学方程
2.3 多体系统计算方法
2.3.1 DEA方程求解
2.3.2 ODE方程求解
2.4 接触碰撞力学模型
2.4.1 法向接触力
2.4.2 切向接触力
2.5 本章小结
第3章 刚性混凝土场坪力学模型
引言
3.1 场坪结构描述
3.2 弹性半空间体基本理论
3.2.1 基本方程
3.2.2 圆形分布垂直载荷作用下弹性半空间的表面位移
3.3 层状弹性体系基本理论
3.3.1 定解条件
3.3.2 含积分常数的线性代数方程组
3.4 场坪地基综合当量模量计算
3.4.1 规范的弹性体系当量模量的算法及不足
3.4.2 双层结构场坪地基当量模量计算
3.4.3 三层及以上场坪地基当量模量计算
3.4.4 综合当量模量的回归公式
3.5 场坪的力学模型
3.5.1 场坪的法向运动控制方程
3.5.2 场坪的切向运动控制方程
3.5.3 含Bessel函数无穷积分的数值积分方法
3.6 数值算例
3.7 本章小结
第4章 起竖过程装备与场坪的耦合效应分析
引言
4.1 车载导弹武器系统组成及起竖过程简述
4.1.1 车载导弹武器系统的组成
4.1.2 起竖过程简述
4.2 多级液压缸模型
4.2.1 摩擦力
4.2.2 碰撞力
4.2.3 多级油缸集中参数模型
4.3 车载导弹武器系统多柔体动力学模型的建立
4.3.1 坐标系
4.3.2 基本假设
4.3.3 柔性体模型的建立
4.3.4 起竖风载荷
4.4 武器系统与场坪的耦合关系
4.4.1 位移协调关系
4.4.2 力学耦合关系
4.5 武器系统与场坪的耦合计算方法
4.5.1 MATLAB/Simulink与ADAMS联合仿真简介
4.5.2 联合仿真模型
4.6 场坪参数对起竖过程的影响分析
4.6.1 起竖过程的动力学分析
4.6.2 场坪面层对起竖过程的影响分析
4.6.3 场坪基层对起竖过程的影响分析
4.7 本章小结
第5章 发射过程装备与场坪的耦合效应分析
引言
5.1 承载能力的概念及评价
5.2 发射过程动力学分析
5.2.1 液压油缸的刚度计算
5.2.2 激励载荷
5.2.3 计算结果与分析
5.3 混凝土场坪损伤模型
5.3.1 混凝土的本构关系
5.3.2 损伤模型在ABAQUS中的实现
5.4 场坪的承载能力分析
5.4.1 有限元计算模型
5.4.2 场坪动态响应的有限元分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 论文的主要创新点
6.3 进一步工作展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LuGre模型的液压缸摩擦力修正模型[J]. 王勇勤,张洋,罗远新,宋宗焘. 润滑与密封. 2014(10)
[2]半车车辆-道路耦合动力分析模型的研究与应用[J]. 罗红,梁波,吴志华,史石荣. 应用数学和力学. 2014(07)
[3]基于细观力学精确建模方法的自适应底座力学性能研究[J]. 仲健林,任杰,马大为,聂赟,胡建国. 固体火箭技术. 2014(03)
[4]周边弹道导弹发展战略及威胁分析[J]. 刘洪引,李体方,南海阳,汪阳天. 飞航导弹. 2014(05)
[5]导弹起竖机构驱动方式优化[J]. 仲健林,马大为,乐贵高,胡建国. 火力与指挥控制. 2014(05)
[6]2013年国外弹道导弹发展回顾[J]. 刘畅,杨云翔,夏薇,张莹. 导弹与航天运载技术. 2014(01)
[7]运动导弹激励下柔性导轨振动的多体动力学分析法[J]. 王林鹏,王汉平,杨鸣,毕世华,王绍助. 航空学报. 2014(03)
[8]基于刚柔耦合模型的火箭炮发射动态响应研究[J]. 崔龙飞,张龙,罗云,陈福红,马威. 火炮发射与控制学报. 2013(04)
[9]RBF神经网络在多级缸起竖系统中的应用[J]. 邓飙,于杰,张磊. 机床与液压. 2013(21)
[10]考虑耳轴间隙的自动炮射击过程动态响应分析[J]. 苏忠亭,徐达,张春林,胡俊彪,张学新. 中国工程机械学报. 2013(04)
博士论文
[1]随机荷载作用下柔性路面结构及路基动力响应研究[D]. 王晅.中南大学 2006
硕士论文
[1]沥青路面极限承载力与使用寿命预估研究[D]. 张文.湖南大学 2009
[2]水泥混凝土路面极限承载力研究[D]. 孔铭.湖南大学 2006
本文编号：3483959
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3483959.html
