自适应稳态扫描结构设计及动力学规律研究

发布时间：2024-04-12 23:16

　　随着末敏弹武器系统的迅猛发展,为提高武器攻击效率,对其子弹扫描运动的研究是非常有意义的。本文研究的自适应稳态扫描机构广泛应用于末敏子弹,它的扫描运动不需要伞或翼的辅助,完全依靠自身的结构和空气动力完成。本文主要完成下列三个方面的工作。 (1)根据弹箭飞行运动特性完成了初始扫描机构的设计,分析了非对称刚体运动的数学模型,建立刚体运动微分方程组,通过四阶龙格库塔法编制计算机程序求解,并与ADAMS单刚体动力学仿真结果进行了对比分析,初步验证了初始设计的结构可行性,为扫描机构的研究提供了理论基础。 (2)结合扫描运动特性,分析扫描机构的结构参数、运动参数和空气动力参数对于扫描运动的影响,为扫描机构的设计优化提供依据。通过计算,总结出惯性积、惯性矩、质心位置和初始转速对扫描运动的影响规律,并提出气动力参数的简化分析方法。 (3)对智能雷的子弹进行了设计研究。根据扫描机构的优化设计理论和智能雷初始参数的要求,对一般智能雷子弹的结构参数进行优化分析,针对弹体结构提出具体优化的方法。利用三维软件建立优化后的智能雷子弹模型,对其进行了动力学仿真,结果满足了设计的要求。

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 初始设计及理论分析计算
    2.1 初始结构分析
    2.2 刚体绕心转动平衡理论
    2.3 刚体运动方程
        2.3.1 坐标系的建立
        2.3.2 坐标变换矩阵
        2.3.3 刚体的惯量张量矩阵
        2.3.4 刚体受到的力和力矩
        2.3.5 微分方程组的建立
    2.4 仿真计算
    2.5 本章小结
3 基于ADAMS的机构动力学仿真
    3.1 软件简介
    3.2 仿真算法
    3.3 算例仿真
        3.3.1 仿真坐标系
        3.3.2 刚体建模
        3.3.3 仿真计算
    3.4 扫描运动分析
    3.5 小结
4 扫描运动影响因素分析
    4.1 扫描运动特性
        4.1.1 扫描角
        4.1.2 最大扫描角和扫描周期
        4.1.3 扫描角速度
        4.1.4 扫描轨迹
        4.1.5 扫描间隔
    4.2 结构参数对扫描运动的影响
        4.2.1 惯性积对扫描运动的影响
        4.2.2 惯性矩对扫描运动的影响
        4.2.3 质心位置对扫描运动的影响
    4.3 运动参数对于扫描运动的影响
        4.3.1 自转角速度和扫描角速度的关系
        4.3.2 初始转速对扫描运动的影响
    4.4 气动力参数对于扫描运动的影响
        4.4.1 作用在机构质心上的力
        4.4.2 作用在机构上的力矩
        4.4.3 气动力简化分析计算
        4.4.4 惯性积的力矩化表示
        4.4.5 气动力参数影响分析
    4.5 小结
5 应用于智能雷子弹的扫描机构设计
    5.1 智能雷弹体的基本结构
    5.2 智能雷子弹扫描运动参数
        5.2.1 扫描区域和扫描间隔分析
        5.2.2 扫描角分析
        5.2.3 转速和射速分析
    5.3 结构优化设计
        5.3.1 结构参数
        5.3.2 空气动力参数
    5.4 计算结果
    5.5 总结
6 总结与展望
    6.1 本文的工作总结
    6.2 需要进一步研究的问题
致谢
参考文献
附录



本文编号：3952121