车载武器行进间发射动力学研究

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1、分类号密级ＵＤＣＥ！禱乐索建式义掌ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲ引ＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ博壬学位论文车载武器行进间发射动力学研究（题名和副题名）谢润（作者姓名）指导教师姓名杨国来教授学位类别工學博壬．学科名称兵器科学与技术研巧方向火炮发射动力學论文提交时间２０１５年Ｓ月注：１注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。中华人氏典和国禅壬学佐４＾文车载武器巧进间发射动力学研究作者：谢润指导教师：杨圖来教授南京理工大学

2、２０１５年５月Ｐｈ．Ｄ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎＬａｕｎｃｈＤｙｎａｍｉｃｓｆｏｒ－ＭｏｕｎｔｅｄＶｅｈｉｃｌｅＷｅａｐｏｎｏｎＴｒａｖｅｌｉｎｇＢｙＲｕｎＸｉｅＵｎｄｅｒｔｈｅＧｕｉｄｅｎｃｅ＆ＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎｏｆＰｒｏｆ．ＧｕｏｌａｉＹａｎｇＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｙ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加标注和致谢的部分外，

3、不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文．中作了明确的说明。研究生签名■义：Ｗ為年＇月日ｆ学位论文使用授极声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。端诚研究生签名：〇年＾２＾月日＞｜＿＾ｆ博±论文车载武器行进间发射动力学

4、研究摘要车载武器由于机动性好，己逐、防护能力强渐成为现代陆军武器装备的重要组成部分，。为了能够充分发挥自身机动优势、提高作战效能并保证战场生存概率行进间射击能力已经成为评价车载武器战术性能的重要指标。为了掌握车载武器行进间射击时的系统动态响应特性Ｗ及受力规律，本文应用多体系统动力学，、有限元方法、接触碰撞理论对车载武器行进间发射动力学建模方法与数值模拟、结构非线性因素影响分析等多个方面开展了系统而深入的研巧。，基于合理简化与假设分析了车载武器行进间射击时的受力特性，根据各部分的实ｅｗｔｏｎ－ｅｒ际功能与运

5、动方式将车载武器划分为多个子系统，采用ＮＥｕｌ方法推导建立了各子系统的动力学方程，，。运用多体系统动力学观点阐述了构件空间运动的描述方法建立了车载武器刚柔禪合动为学方程，为车载武器行进间发射动力学模型的建立提供了依据。参照我国路面不平度分级标准，结合车载武器实际作战环境下的路面条件，采用具有良好普适性与较高精度的谐波叠加方法，通过编写路面谱程序实现了二维路面模型重构。在此基础上，Ｗ随机相位差异表征两侧车轮（履带）所受路面激励的相干特性，将重构得到的各级路面模型拓展至Ｓ维。基于周期图方法的验证结果表明，本文建立的路

6、一面不平度模型其功率谱与理论功率谱具有较高的致性，能够真实反映符合路面等级的随机不平度特性。总结归纳了武器系统行进间、停止间两种发射动力学建模方法的共性与区別，详细阐述了车载武器行进间发射动力学建模流程。结合某坦克与轮式自行高炮的结构特点开展了拓扑分析。对轮式底盘前桥麦弗逊悬架与后桥油气悬架进行精确动力学建模，将具有多工况适用性的Ｆｔｉｒｅ轮胎模型引入到轮式自行高炮发射动为学模型中，描述了轮胎与路面的賴合作用，实现了实际路面不平度与有效路面不平度的转换。借助专业履带车辆工具箱建立了考虑履带底盘扭杆悬架非线性刚度、

7、平衡肘与限位器接触碰撞的坦克发射动力学模型。基于射击试验数据对Ｗ上两种车载武器多体系统动力学模型进行了验证。采用模态综合方法描述身管弹性变形，分别建立了某轮式自行高炮与坦克刚柔賴合发射动力学模型。通过数值计算，分析了身管弹性变形在行进间射击过程中对车载武器－炮口振动的影响规律，将基。提出了含微小间隙的耳轴轴承旋转较动力学建模方法于－Ｌａｎｋａｒａｎｉ＆Ｎｉｋｒａｖｅ化方法改进的接触碰撞算法引入到发射动力学模型中，考虑了耳轴轴承间隙旋转较接触力的非线性持性，讨论了耳轴部位接触碰撞对炮口扰动的影响Ｗ及两侧耳轴载荷

8、的分布特性。Ｉ摘要博±论文建立了计及滚珠座圈大规模接触碰撞的轮式自行高炮巧进间发射动力学模型，数值计算得到了座圈部位接触引起的炮口振动变化，对巧