虚拟环境下某型迫击炮自动机故障预测仿真分析研究(1)

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基于虚拟样机的火炮系统建模与仿真分析_贾长治

均是广义Βιβλιοθήκη ( 5) ( 6)同理 , 可得
式( 5) 和式( 6) 中, v i 和 Xi 分别称为第 i 质点对应广义速率 ur 的偏速度和偏角速度。但是 v i 和 Xi 不具有速度( 或角速度) 的量纲, 可以认为
( r) (r ) ) v (r i r) 和 X( i
a 11, 1 , a 11 , 11 速率一阶导数的系数, 形成系数矩阵 ; { B} = [ B 1 , B 2 , ,, B 11 ] , 为广义主动力与不含广义速率一阶导数的速度二次项之和。
C C__ __ __ _Local variable and parameter definitions__ __ __ _ , C __ __ __ _Executable code__ __ _ __ , , RESULT ( 1) = , RESULT ( 6) = RETURN END 各参数的含义说明如下 : ID TIME PAR NPAR DFLAG IFLAG RESULT 六个值。本文在 ADAMS 环境下建立了火炮虚拟样机, 虚拟样机的建立步骤如图 2 所示。在此基础上 , 将虚拟样机仿真结果与 Kane 方法得到的结果进行对比, 验证了虚拟样机建立的可信性。 Marker 的标志, 在内部程序中调用仿真时间不定维的数组 , 用以向程序传递参数 PAR 数组的维数积分标志位 , 初始标志位返回的程序值 , 每一次调用可以返回
根据地火炮的主要部件的连接关系 , 在分析了火炮拓扑结构的基础上 , 讨论了火炮各体的自由度。介绍
了机械系统动力学仿真分析系统 ADAMS, 首次将其应用引入到武器装备研究领域 , 简述了 Kane 方法建模的步骤。结合 Fortran 语言编程 , 在 ADAMS 环境下建立了火炮虚拟样机 , 虚拟样机仿真和 Kane 方法对比结果说明了虚拟样机建立的可信性。最后 , 研究了驻锄刚度对火炮振动性能的影响 , 并展望了虚拟样机的应用前景。关键词 : 火炮 , 虚拟样机 , Kane 方程 , ADAMS 中图分类号 :TP303 + . 4,TP391. 9

某高炮自动机虚拟样机仿真

摘要：以某型高炮自动机为物理样机模型，ＣＤ建模软件Ｐ／和动力学仿真软件ＡＡＳ建立了虚拟样机．用ＡｏｒＥＤＭ然后对火炮射击时自动机动力学特性进行了仿真分析，到了自动机循环图，得将仿真结果与试验数据进行了比较，证
空业、防工业及通用机械制造业等各个领域里，挥着国发重要的作用＿Ｊ１．高炮自动机系统结构复杂、动规律复杂、序性和运时规律性要求严格，一部件动作是否准确可靠，接影响某直整个高炮的正常射击，以说自动机是高炮的心脏．而可然目前对高炮自动机运动以及受力分析方法还比较落后，对于一些难以测量的参数基本还处于 “ 、、 ” 阶段，看听摸的极大的限制了高炮自动机的发展．用ＡＡＳ结合ＣＤ软件ＰｏＥ利ＤＭＡｒ／建立自动机的虚拟样机，其进行仿真分析，到该系统对得
膛，倒抽筒子，开栓体，闩关闭击发，成一个循冲放炮完
环［
．
质量，获得最优化和创新的设计成用在汽车制造业、程机械制造业、天航工航
门新技术，在机械系统三维实体模型和力学模型建立它

某车载速射迫击炮自动机动力学建模仿真

·66·兵工自动化Ordnance Industry Automation2019-0438(4)doi: 10.7690/bgzdh.2019.04.016某车载速射迫击炮自动机动力学建模仿真胡涛，王瑞林，张军挪(陆军工程大学石家庄校区火炮工程系，石家庄 050003)摘要：为了对车载速射迫击炮进行故障预测和结构优化，针对新型车载速射迫击炮的特点，对其自动机动力学特性进行仿真研究。

依据多刚体动力学理论，利用SolidWorks和ADAMS软件建立自动机虚拟样机模型，通过对标准装药条件下的4连发射击动作仿真，获得连发射击条件下的仿真结果，并与试验结果进行比较，同时结合火炮构件的动作顺序，分析了后坐部分和输弹板的动力学特性。

仿真结果证明了所建虚拟样机的可信性，可为后续故障预测和进一步结构优化提供参考。

关键词：车载速射迫击炮；自动机；动力学仿真；ADAMS中图分类号：TJ31 文献标志码：ADynamic Simulation of a Vehicle-mounted Rapid-fire Mortar’s AutomatHu Tao, Wang Ruilin, Zhang Junnuo(Department of Artillery Engineering, Shijiazhuang Campus ofPLA University of Army Engineering, Shijiazhuang 050003, China)Abstract: In order to predict the faults and optimize the structure of the vehicle-borne rapid-fire mortars, carry out its automat dynamic characters according to the characteristics of the new vehicle-borne rapid-fire mortars. According to the theory of multi-body dynamics, using SolidWorks and ADAMS software to establish a virtual prototype model of the automata, through the simulation of 4 consecutive shooting operations under standard charge conditions, the simulation results under continuous shooting conditions were obtained, and compared with the test results. At the same time, combined with the sequence of the artillery components, the dynamic characteristics of the recoil section and the shell were analyzed. The simulation results prove the credibility of the virtual prototype, which can provide reference for subsequent fault prediction and further structural optimization.Keywords: vehicle-mounted rapid-fire mortar; automat; dynamics simulation; ADAMS0 引言相较于传统的迫击炮，新型车载速射迫击炮具有射速快、机动性强等优点。

某型火炮虚拟样机的建立及可信性验证

某型火炮虚拟样机的建立及可信性验证作者：陈华;刘洋来源：《价值工程》2010年第35期摘要：针对目前火炮在实际使用过程中，由于测试手段的局限性，进行实弹射击危险性较大，不能很好的判断反后坐装置工作是否正常。

本文以虚拟样机技术为研究手段对火炮反后坐装置的工作性能进行评估，通过仿真试验结果，检验虚拟样机的可信性。

Abstract: In the actual use of artillery, due to the limitations of testing means and ball firing is dangerous, we can not make a good judge on the working condition of reverse recoil device. This paper takes the virtual prototyping technology as the studying means to evaluate the work performance of the reverse recoil device of artillery, to test the credibility of the virtual prototype through the simulation results.关键词：某型火炮；虚拟样机；建立；可信性验证Key words: a certain type of artillery；virtual prototype；establish；verification of the credibility中图分类号：E2 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）35-0036-020引言火炮的反后坐装置被称为火炮的“心脏”，目前火炮在实际使用过程中，由于测试手段的局限性，而且进行实弹射击危险性较大，不能很好的判断反后坐装置工作是否正常。

基于前冲击发原理的某车载迫击炮仿真研究

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＩｎｏｒｄｅｒｔＯｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｍｏｒｔａｒｓｕｓｉｎｇｔｈｅｆｒｏｎｔｉｍｐａｃｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｒｏｎｔｉｍｐａｃｔｗｅａｐｏｎ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＡＤ— ＡＭＳａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｎｓｏｒｗｅｒｅｕｓｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔａｎｔｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｇｕｎｃｈａｍｂｅｒｗａｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅ１．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｍｕｌｔｉ～ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｖｅｈｉｃｌｅｇｒｏｕｎｄｄｙｎａｍｉｃｓ，ａｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅｍｏｄｅｌｏｆｖｅｈｉｃｌｅｍｏｒｔａｒｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｉｒｅｐａｖｅｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅａｃｃｕｒａ－ｃｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｍｏｄ· ｅｌ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｍｏｒｔａｒｓｍｕｚｚｌｅｐｏｓｉｔｉｏｎＷａＳａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｉｒｅｓｔｉｆｎｅｓｓａｎｄＳＵＳ· ｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｅｔｉｒｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｓ，ｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｔｈｅｍｕｚ— ｚｌｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｉｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｅｏｅｆｆｉ— ｃｉｅｎｔｃａｎｓｐｅｅｄｕｐｔｈｅｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｍｕｚｚｌｅａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｉｎｇ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｌａｕｎｃｈｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｈｏｏｔｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄｉｔｈａｓｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒｅｌａｔｅｄｖｅｈｉｃｌｅｗｅａｐｏｎｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｆｒｏｎｔｉｍｐａｃｔ；Ｖｅｈｉｃｌｅｍｏｕｎｔｅｄｍｏｒｔａｒ；Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；Ｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅ

基于虚拟样机的某型速射迫击炮自动机运动学仿真研究

ｃｍｐｒｎｈｅｔｒｓｌｓｗｉｈｔｅｓｍｕａｅａａＡｅｉｓｏｉｅｔｃｕｖｓｏｅａｔｍａｉｃａｉｍｒｂａｎｄｏａｉｇｔｅｔｓｅｕｔｔｈｉｌｔｄｄｔ．ｓｒｅｆｋｎｍａｉｓｃｒｅｆｔｕｏｈｔｍｅｈｎｓａｅｏｔｉｅｃａｄａａｙｅ，ａｄｔｅｒｓｌｓｓｏｔａｈｉｕｌｐｏｏｙｅｉｅｓｂｅｎｎｌｚｄｎｈｅｕｔｈｗｈｔｔｅｖｒａｒｔｔｐｓｆａｉｌ，ｗｈｃｕｌｔｅｇｏｎｗｏｋｆｒｒｃｉｙｎｈｔｉｈｂｉｈｒｕｄｒｏｅｔｆｉｇｔｅｔ
析。结果表明，该样机是可行、正确的，可为修改该武器结构运动特性以及提高作战效能奠定基础。关键词：自动机；动力学仿真；虚拟样机
中图分类号：Ｎ４．３０３３文献标识码：Ａ９５１；１
Байду номын сангаас
ＤｙａｉｍｕｌｔｏｎＲｅｅｒｈａｕｔｔａｉｅｈｎｓｏｎｍｃＳｉａｉｓａｃｂｏＡｕｏｍｔｃＭｃａｉｍｆＲａｄＦｉｅＭｏｔｒＢｓｄｏｒｕａｒｔｔｐｅｐｉ — ｒｒａａｅｎＶｉｔｌＰｏｏｙ
２Ｎｏ６９ｉｏＬＡ，ｈｎａｇ１００１Ｃｈｎ）．．５１３ＵｎｔｆＰＳｅｙｎ１，ｉａ１
Ａｂｔａｔｎｏｄｒｔｃｕｒｙａｉｓｒｓｏｓｆｃｒａｎｔｐｕｏｔｃｍｅｈｎｓｄｒｎｕｉｅｍｏｅｉｇａｄｓｒｃ：Ｉｒｅｏａｑｉｅｄｎｍｃｅｐｎｅｏｅｔｉｙｅａｔｍａｉｃａｉｍｕｉｇｇｎｆｒ，ｄｌｎｎｓｍｕａｉｎｆｒｖｒｕｌｐｏｏｙｅｏｕｕｏｔｃａｓｗｅｅｉｖｓｉａｅｎｔｄｅ．Ｂａｅｎｔｅａａｙｉｆｉｌｔｏｏｉｔａｒｔｔｐｆｇｎａｔｍａｉｍｅｈｎｉｍｒｎｅｔｇｔｄａｄｓｕｉｄｃｓｄｏｈｎｌｓｓｏａｔｍａｏｆｇｒｔｏｎｃａｉｍｏｅｎ，ｖｒｕｌｐｏｏｙｅｍｏｅｓｅｐｂｕｏｔｃｎｉｕａｉｎａｄｍｅｈｎｓｍｖｍｅｔｉｔａｒｔｔｐｄｌｗａｓｔｕｙｍｅｎｆＡＤＡＭＳｓｆｗａｅａｓｏｏｔｒｐｃａｅＦｉｉｇｄｎｍｉｉｌｔｏｆｔｅａｔｍａｉｅｈｎｓｉａｒｅｕｎｅｈｏｄｔｎｆｒｐａｉｇｓｏｓｂａｋｇ．ｒｎｙａｃｓｍｕａｉｎｏｕｏｈｔｍｃａｉｍｓｃｒｉｄｏｔｕｄｒｔｅｃｎｉｉｓｏｅｅｔｎｈｔｙｃｏ

自行火炮故障智能诊断与预测系统设计的开题报告

自行火炮故障智能诊断与预测系统设计的开题报告一、研究背景与意义自行火炮是一种常见的现代化武器装备，它具有机动性强、火力猛、射程远、毁伤力大等优点，在现代战争中发挥着极为重要的作用。

然而，随着自行火炮技术的不断发展，其设备也日趋复杂，一旦出现故障，其修复成本往往十分昂贵，同时也会严重影响其作战效果和安全性。

因此，如何提高自行火炮的运行可靠性和维修效率，以实现快速诊断和预测故障，成为当前亟需解决的问题之一。

目前，智能诊断技术已广泛应用于工业自动化、电力系统、石油化工、交通运输等领域，在故障诊断和预测方面取得了不少成功实践。

因此，将智能诊断技术引入自行火炮领域，研究设计一套自行火炮故障智能诊断与预测系统，以提高自行火炮的运行效能，具有重要的现实意义和应用价值。

二、研究内容与方法本研究拟通过以下步骤，设计并实现一套自行火炮故障智能诊断与预测系统：1. 收集自行火炮的基本信息与工作状态数据，确定故障分类和表征方法。

2. 采用数据采集与预处理技术，对所采集的自行火炮工作状态数据进行处理和分析，获得该设备的状态特征参数。

3. 借助机器学习、模式识别、回归分析等方法，对所获得的状态特征参数进行分析和建模，识别出可能产生故障的因素，并将其映射到预测模型中。

4. 根据模型分析结果，设计合理的故障诊断和预测算法，从已知的故障样本中提取规律，实现自动判断和预测故障类型及程度。

5. 开发一套可视化的故障诊断与预测界面，方便作战人员和维修人员实时获取自行火炮的状态信息和故障诊断结果。

三、预期研究成果本研究拟设计一套自行火炮故障智能诊断与预测系统，其主要功能包括：对自行火炮工作状态数据的采集与处理、特征参数的提取及建模、故障诊断与预测算法的设计与实现、可视化界面的开发等。

经实验验证，该系统可有效实现自行火炮故障的自动预测和诊断，提高自行火炮的运行效率，降低机械维修成本。

四、研究进度计划本研究计划分以下几个步骤完成：1. 确定研究内容和目标，完成文献调研和系统分析，制定研究方案。

虚拟技术在汽车故障诊断与检测中的应用研究

24研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2024.03（上）实时的检测和诊断功能。

学生可以使用增强现实设备，对汽车各个部件进行扫描和检测。

增强现实技术可以通过图像识别和模式匹配等算法，识别并分析汽车的各种故障现象和特征，然后，将诊断结果和建议叠加在实际的汽车场景中，帮助学生更好地理解和解决问题。

1.2.2 利用增强现实技术进行实时故障修复和维护在增强现实环境中，学生可以通过增强现实设备和虚拟信息，获得实时的故障修复和维护指导。

例如，当学生发现汽车某个部件存在故障时，他们可以使用增强现实设备扫描该部件，然后在增强现实界面上获得相关的修复方法和步骤。

虚拟信息可以提供详细的图文说明、动画演示和模拟操作，帮助学生理解和掌握修复过程。

通过增强现实技术进行实时故障修复和维护的好处是，学生可以在实际操作的同时，获得实时的指导和反馈。

学生可以通过增强现实界面，观察和模拟正确的修复动作和步骤。

同时，增强现实技术可以根据学生的操作和修复结果，给出实时的评估和建议。

这样，学生可以及时调整自己的操作方法和决策，提高修复的准确性和效率。

使用增强现实技术进行实时故障修复和维护也有一些挑战。

第一，学校和教师需要具备相应的技术能力，才能运用增强现实技术进行教学。

第二，增强现实技术的设备和软件需要投入较大的资金和资源。

学校和学生可能需要购买和维护增强现实设备，并开发和更新相应的教学内容和软件。

第三，增强现实技术的应用也需要注意安全和隐私保护的问题，确保学生在使用过程中的安全和个人信息的保密。

2 汽车虚拟故障诊断实训软件在教学上的优势和挑战2.1 优势第一，汽车虚拟故障诊断实训软件可以提供真实的模拟环境，让学生在虚拟的汽车场景中进行实践操作。

通过模拟真实的故障现象和诊断过程，学生可以更加直观地理解和掌握故障诊断的方法和技巧。

第二，虚拟故障诊断实训软件可以提供多样化的故障场景，让学生面对不同类型的故障，培养他们的诊断能力和解决问题的能力。

某迫击炮装弹下滑过程流场仿真分析

此弹丸散度将加大；间隙过小，一方面不能保证在小发射角时的击发动能，另一方面无法保证发射射速。采用Ｆｌｕｅｎｔ
流场分析软件研究了迫击炮弹、炮间隙对装弹中下滑过程的影响，对几种不同间隙和射角状况下弹丸下滑过程的流
场和弹丸运动规律进行了仿真分析，并开展了相关的讨论。关键词：追击炮；流场；迫弹；间隙；耦合
ｔｉａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｉｎｍｕｚｚｌｅ，ｓｏｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｐａｃｅｉｓｔｏｏ
ＦｉｅｌｄＤｕｒｉｎｇＬｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｉｃｈｕａｎＯｒｄｎａｎｃｅ，２０１５（１）：６８— ７１．
中图分类号：ＴＪ３１文献标识码：Ａ文章编号：１００６— ０７０７（２０１５）Ｏ１— ００６８一（】４
（南京理工大学机械工程学院，南京２１００９４）
摘要：迫击炮采用炮口装填，装填过程中迫弹在重力作用下下滑，使基本药管与膛底的击针相撞而发火。迫弹下滑的速度与炮弹定心部和膛内壁的问隙大小相关，间隙过大，火药燃烧的一致性变差，炮弹出炮口的初始扰动增大，因

虚拟环境下某型迫击炮自动机故障预测仿真分析研究

近年来，随着一些新技术、材料在火炮上的新应用，火炮的射程和射速均有较大的提高。但同时
机系统设计和保障的重要依据。
也使火炮的工作条件更加恶劣，炮的零部件更容火
易发生故障 ¨ 。某型自动迫击炮是我国新装备的ｊ
ＡｂｔａｔＭｏｅｉｇａｉｌｔｎｆｒｖｒｕａｒｔｔｐｓｏｕｕｔｍａｉｃａｉｍｒｎｅｔａｅｎｓｒｃ：ｄｌｎｎｄｓｍｕａｉｏｉｏｔｌｐｏｏｙｅｆｇｎａｏｔｍｅｈｎｓａｅｉｖｓｉｔｄａｄｃｇｓｕｉｄ．ｓｄｎｈｅａａｙｉｆａｔｍａｃｎｉｕｒｔｎｎｍｅｈａｉｍｍｏｅｎ，ａｉｔａｐｏｏｙｅｔｄｅＢａｅｏｔｎｌｓｓｏｕｏｔｏｆｇａｉａｄｏｃｎｓｖｍｅｔｖｒｕｌｒｔｔｐ
一
１自动机虚拟样机的建立
１１自动机的结构组成．某型自动追击炮的自动机用于连接炮身和炮架，成开关闩、射等动作，火炮射击时与火药完自动机；动力学仿真；虚拟样机；故障预测
中图分类号：Ｔ２１Ｐ０文献标识码：Ａ
ＦａｌｅｉｔｏｉｕａｉｎＲｅｅｒｈａｕｔｍａｉｕｔＰｒｄｃｉｎＳｍｌｔｏｓａｃｂｏｔＡｕｏｔｃＭｅｈａｉｍｆＭｏｔｒｕｅｒｕａｃｎｓｏｒａｎｄｒＶｉｔｌＥｎｖｒｎｅｔｉｏｍｎ

火炮自动供弹机疲劳磨损故障仿真研究

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＦａｔｉｇｕｅＷｅａｒＦａｉｌｕｒｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＦｅｅｄｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍ
ＬｕＪｉｓｈａｎＦｅｎｇＧｕａｎｇｂｉｎＳｕｎＨｕａｇａｎｇＺｈａｎｇＹｕｎｆｅｎｇ
２０１５年１Ｏ月
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩ４０Ｎｏ．１０
第４０卷第１０期
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４ — ０１５０．２０１５．１０．０１６
ｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
火炮自动供弹机疲劳磨损故障仿真研究
陆继山冯广斌孙华刚张云峰
河北石家庄０５０００３）（军械工程学院军械技术研究所
摘要：利用Ｐｒ０／Ｅ软件建立自动供弹机的三维模型，将模型简化后导入ＲｅｃｕｒＤｙｎ软件中建立其虚拟样机模型，通
ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｔｗｏｋｅｙａｒｅａｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｆａｕｌｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｆｅｅｄ —
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅｍｏｄｅｌｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｆｅｅｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｂｕｉｌｔｂｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｉｔｓｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄ３ＤｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＰｒｏ／ＥｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｏｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＲｅｅｕｒＤｙｎ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗａｓｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．Ｔｈｅｆａｕｌｔｍｏｄｅｌｓｏｆｃｈａｉｎｗｈｅｅｌａｎｄｂａｒｒｅｌｍｅｓｈｉｎｇａｒｅａａｓｗｅｌｌ

基于虚拟仿真的电机故障分析与诊断

基于虚拟仿真的电机故障分析与诊断嘿，说起电机故障，那可真是个让人头疼的事儿！但别担心，现在有了虚拟仿真技术，就像给我们开了一扇神奇的窗户，让解决电机故障变得不再那么困难重重。

我先跟您唠唠我曾经遇到的一件事儿。

那时候我在一家工厂实习，有一天，一台关键的电机突然出了故障，整个生产线都停了下来。

工人们急得像热锅上的蚂蚁，我也跟着紧张得不行。

师傅带着我们一群实习生赶到现场，那场面，真叫一个混乱。

我们围着电机，七嘴八舌地讨论着可能的故障原因，可谁也不敢确定。

师傅皱着眉头，仔细地听着电机运转的声音，又用手摸了摸外壳，感受着温度。

最后，他判断可能是电机的定子绕组出了问题。

但是，要确定具体的故障点，还得把电机拆开，这可是个大工程，不仅费时费力，还可能对电机造成进一步的损伤。

这时候我就在想，如果能有一种技术，让我们在不拆开电机的情况下，就准确地找出故障点，那该多好啊！这不，虚拟仿真技术就来了！虚拟仿真技术就像是给电机做了一个超级详细的“数字双胞胎”。

通过收集电机的各种运行数据，比如电流、电压、转速、温度等等，然后利用强大的算法和模型，在计算机里构建出一个和真实电机一模一样的虚拟模型。

当电机出现故障的时候，我们就可以在这个虚拟模型上进行各种模拟和分析。

比如说，如果怀疑是定子绕组短路，我们就可以在虚拟模型中设置相应的故障参数，看看电机的运行状态会发生什么样的变化。

然后再把这些变化和实际测量到的数据进行对比，就能更准确地判断故障的类型和位置。

而且啊，虚拟仿真技术还能让我们在虚拟环境中对电机进行各种“实验”。

比如说，我们可以改变电机的负载、工作环境等条件，看看电机在不同情况下的性能表现。

这就像是给电机做了一个全方位的“体检”，让我们提前发现可能存在的问题，做到防患于未然。

比如说，有一次我们在虚拟模型中模拟了电机在高温高湿环境下的运行情况，结果发现电机的绝缘性能下降得很快。

于是我们及时采取了措施，加强了电机的散热和防潮处理，避免了可能出现的故障。

虚拟火炮系统设计与仿真研究

１绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．……．．．．．．１
１．１论文研究的背景及意义………………………………………………………………ｌ１．２虚拟现实技术及国内外研究进展情况………………………………………………１１．２．１虚拟现实技术…………………：………………………………………………．１
Ｃａｎｂｅｄｏｎｅ
ｔｏｔｈｅ
ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｍｐｌｅｘ
ｃａｌｌ
ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｎｄｄｉｍａｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏ
ｓｃｅｎｅ
ｓｙｓｔｅｍ
ｄｅｓｉｇｎ，ｗｈｉｃｈ
ｔｒａｉｎｏｐｅｒａｔｏｒｓ’ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
４弹道方程模型的建立与解算方法……………………………………………………．．４１
４．１大气状态方程与虚拟温度ｆ………………………………………………………．．４１４．２标准气象条件………………………………………………………………………．４２４．３空气阻力的一般表达式与阻力系数………………………………………………．４２４．４空气阻力加速度和弹道系数…………………………………………………………４３４．５修正质点弹道方程组…………………………………………………………………４３
３．３应用ＬｙｎｘＰｒｉｍｅ实现不同场景漫游………………………………………………．２５
３．３．１添加模型对象………………………………………………………………．．２５３．３．２实体定位与视角转换………………………………………………………．．２６

某自动机械系统的仿真分析与试验研究的开题报告

优秀毕业论文开题报告某自动机械系统的仿真分析与试验研究的开题报告一、研究背景随着机械制造业的不断发展，自动化技术在机械系统中的应用越来越广泛。

自动机械系统具有高效、精准、可靠等优点，成为现代工业生产的重要组成部分。

为了保证自动机械系统的性能和可靠性，需要对其进行仿真分析和试验研究。

二、研究目的本研究的目的是通过对某自动机械系统的仿真分析和试验研究，探究该系统的性能和可靠性，并寻求优化方案，提高系统的工作效率和生产质量。

三、研究内容1.建立自动机械系统的数学模型，包括机械结构模型、控制系统模型等。

2.利用仿真软件对系统进行仿真分析，探究系统的运动规律、力学特性等。

3.进行试验研究，验证仿真结果，并对系统进行优化设计。

4.对系统的可靠性进行评估，提出改进措施，提高系统的可靠性。

四、研究方法本研究采用数学建模、仿真分析、试验研究等方法，结合现代控制理论和机械工程学的基本原理，对自动机械系统进行分析和研究。

五、预期成果1.建立自动机械系统的数学模型，为后续仿真分析和试验研究提供基础。

2.通过仿真分析，探究系统的运动规律、力学特性等，并对系统进行优化设计。

3.进行试验研究，验证仿真结果，并提出改进措施，提高系统的可靠性。

4.撰写论文，发表学术论文，为相关领域的研究提供参考。

六、研究计划时间节点研究内容第一年 1.建立自动机械系统的数学模型。

2.利用仿真软件对系统进行仿真分析。

第二年 1.进行试验研究，验证仿真结果。

2.对系统进行优化设计。

第三年 1.对系统的可靠性进行评估。

2.撰写论文，发表学术论文。

七、研究经费预算本研究预计需要经费X万元，用于购买仿真软件、试验设备、材料费、差旅费等。

八、研究团队本研究由XXX教授带领，由X名研究生组成的研究团队完成。

团队成员具有较强的数学建模、控制理论、机械工程学等方面的专业知识和实践经验，能够保证研究的顺利进行。

迫击炮射击训练模拟系统的视景仿真技术

迫击炮射击训练模拟系统的视景仿真技术郑长伟张小超（装甲兵工程学院装备作战室，北京 100072）摘要迫击炮射击训练系统是一套可以部分替代实弹射击的即可以实现迫击炮指挥员训练又可以实现迫击炮操作训练的实时模拟仿真系统。

本文从真实地形仿真、二维图片视景显示、海浪仿真、三屏同步、粒子爆炸效果等方面论述该系统在野战战场环境视景仿真所采取的技术措施。

关键词海浪模型真实地形粒子爆炸效果野战战场中图文分类号：TP391.91 引言火炮实弹射击训练不同于轻武器射击训练，需要有足够大的场地和大量训练经费的支持，尤其是远程火炮或超远程火炮的实弹射击训练，更增加了训练的不安全性。

迫击炮射击训练模拟系统就是综合运用多种仿真技术，在室内模拟出野外战场环境、野战射击环境。

受训人员可以根据模拟观察所的观察景象和模拟火炮的射击效果按照各种决定诸元方法及射击法则指挥射击，并将作业数据输入到模拟系统，进行智能化成绩评定。

该模拟训练不受天候、场地和时间的限制，既可大大节省训练经费，又能保证迫击炮射击训练质量，有利于迫击炮射击训练的规范化，提高院校教学和部队训练的效果。

2 系统简介2.1 系统组成迫击炮射击训练模拟系统由教员控制台（1台主控计算机和3台三维图形实时生成计算机联网）、6门模拟迫击炮、1部模拟测距机、72个MX-01型迫击炮射击训练作业盒和3个投影仪。

相互之间通过实时通信技术、串口通信技术和A/D、D/A技术相互连接，实现信息交互。

图1 间瞄火炮射击训练模拟系统结构2.2 视景系统组成视景系统3台图形生成计算机、3个投影仪和一个2×9m2的大屏幕（由3个2×3m2的屏幕拼接而成）组成。

图形生成计算机用于弹道计算；各种地形、目标和射击效果的显示；实时生成间瞄火炮射击观察所的观察视景，通过3个投影仪组成的视景显示系统输出到三屏拼接的投影屏上，构成野外战场环境。

为了满足迫击炮射击训练模拟系统的实时性和真实感的要求，其图形生成采用三维实时视景仿真技术生成的三维实时虚拟野外战场环境，共有陆地和海上两类10个不同的地形场景。

基于虚拟样机的火炮故障仿真预测技术研究

基于虚拟样机的火炮故障仿真预测技术研究
吴广辉;马吉胜;曹立军
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2007(15)9
【摘要】为了实现火炮的预知维修,提高火炮执行任务的成功性,提出了基于虚拟样机的火炮故障仿真预测技术;火炮故障预测技术以当前火炮使用状态为起点,对火炮在未来任务段内可能出现的故障进行预测;建立了火炮虚拟样机,将虚拟样机作为一种定量推理方法引入到故障预测领域;提出了基于动态模糊评判的预测推理机制,基于虚拟样机实现故障过程仿真,实现了定性推理和定量推理的结合,确认实际发生的故障,找出对应的故障原因和故障部件,可以作为实现火炮预知维修的依据.
【总页数】3页(P1203-1205)
【作者】吴广辉;马吉胜;曹立军
【作者单位】军械工程学院,河北,石家庄,050003;军械工程学院,河北,石家
庄,050003;军械工程学院,河北,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TP274;TJ3
【相关文献】
1.基于虚拟样机的自行火炮故障预测系统探讨 [J], 曹立军;秦俊奇;王兴贵;黄景德
2.基于虚拟样机的火炮故障仿真预测系统研究 [J], 李冬伟;杨建春;曹立军;罗玉清
3.基于虚拟样机和模糊推理的故障仿真预测模型 [J], 秦俊奇;曹立军;王兴贵
4.基于虚拟样机的机械装备故障仿真预测技术研究 [J], 王宗川;黄景德;王兴贵;曹立军;贾长治
5.基于ADAMS仿真平台的自行火炮故障仿真预测方法 [J], 曹立军;王兴贵;秦俊奇;王宗川
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火炮自动机动力学仿真研究

火炮自动机动力学仿真的研究摘要：简要阐述了火炮自动机工作过程中的动力学特点，介绍了多体系统动力学发展历程以及现状以及火炮自动机动力学仿真的基本思路，为火炮自动机的优化设计提供了理论依据。

关键词：火炮自动机；多体系统动力学；仿真1火炮自动机火炮自动机工作过程具有显著动态特性。

火炮自动机的受力所示复杂的，有随时间变化的带脉冲性质的火药燃气压力和由零件间撞击产生的冲击力。

火炮自动机的运动也是复杂的，在一个射击循环内，各机构工作时机不同；有些构件在启动、停止或改变运动方向时，与基础构件发生剧烈碰撞。

复杂机构在复杂受力状态下的高速运动和撞击，这就是自动机动力学的特点。

自动机动力学主要研究自动机在不同工作阶段，在不同性质的力的作用下的运动规律，计算自动机的设计循环时间和武器的射击频率，判断自动机在各工作阶段的运动学动态特性。

火炮自动机各机构的运动时非稳定的、断续的，并且还具有前述其他特点，因而，在普通机械原理中所用的机械动力学的分析方法，很难直接用来解决火炮自动机各机构的动力学分析问题。

因此，研究和发展火炮自动机各机构分析和综合的方法，特别是动力学分析的方法，仍然是目前迫切需要完成的一项任务。

2多体系统动力学多体系统是指由多个发生相对运动的运动通过运动副连接以实现规定功能的复杂机械系统⑴。

它是于上世界60年代开始在经典力学基础上发展起来并成为新的力学分支，即为研究多体运动规律的科学。

已知武器系统中各个构件的质量属性、集合外形、连接关系以及作用在各个构件上的主动力，求系统中各构件的运动诸元（位移、速度、加速度），从而获取系统的运动规律，以便于研究武器系统及其工作性能，诸如发射响应、刚强度、可靠性等。

这就是多体系统动力学方法在武器系统动力学中的应用。

多体系统动力学分为多刚体系统动力学、多柔体系统动力学、刚耦合系统动力学。

20世纪六、七十年代，美、德、苏的科学家先后提出了各自的方法以解决复杂机械系统动力学问题，形成了将古典的刚体力学、分析力学与现代计算机技术相结合的力学分支-多刚体系统动力学。

机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统

机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统一、实验教学系统简介机械故障诊断技术具有保障生产正常进行，防止突发事故，节约维修费用等特点，在现代化大生产中发挥着重要作用，而且随着科学技术的发展，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视。

因此，许多高校都开设了相应的研究方向和课程。

然而，目前的“机械故障诊断”教学主要是采用理论教学的方式将机械系统的故障机理、故障类型和相应的故障诊断方法灌输给学生，因为没有相应的实验课程，学生很难将理论知识和实际工程相结合起来，很多学生学习了这门课程后并没有真正地掌握相关的故障诊断方法，因而更谈不上将所学的理论方法应用于实际工程。

实际上可以开设实验课程，使学生在使用机械故障诊断系统的同时理解消化相关的理论方法。

虽然目前很多高校和科研院所都开发了各种各样的机械故障诊断系统，但是，这些故障诊断系统除传感器和信号调理器之外，还需多种、多台测试仪器，以及个人计算机及其外设等，这使得整个诊断系统不但体积、重量庞大，价格昂贵，操作复杂，最主要的是这些机械故障诊断系统都是针对企业开发的，不适合用于教学，因此迫切需要一套能适用于教学的机械故障诊断系统。

本项目开发一套用于教学的机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统。

所有的测量仪器主要功能可由数据采集、数据测试和分析、结果输出显示等三大部分组成，其中数据分析、结果输出完全可由基于计算机的软件系统来完成。

本系统充分利用虚拟仪器的“软件集成测试”功能，将多种测试仪器功能、多种故障诊断方法集成于一个“诊断功能软件库”中，使得学生能从理论到实践全面地掌握相关的机械系统的故障机理和故障诊断方法。

同时该系统还具有开放性，学生可以自己修改、补充程序，使得故障诊断系统的功能更加完善。

二、实验教学系统功能该实验教学系统主要分为五大模块：故障信号仿真模块、信号采集模块、信号处理模块、故障状态识别模块，系统主界面如图1、图2所示。

下面分别对其进行介绍：图1 系统登录界面图2 系统登录界面（1）故障信号仿真模块主要根据机械系统的故障机理，在各种不同的故障状态下，仿真产生相应的故障振动仿真信号以便于采用相应的信号处理方法提取故障特征，再与理论的故障特征进行对比，使学生掌握各种故障机理和相应的故障诊断方法。

某轻型迫击炮全炮动力学仿真分析的开题报告

某轻型迫击炮全炮动力学仿真分析的开题报告一、研究背景轻型迫击炮是一种重要的小口径迫击炮，因其重量轻、火力威力大、适应性强等优点，在现代战争中扮演着重要角色。

全炮动力学仿真分析是对该武器进行综合评估的有效工具，能够通过模拟炮弹发射过程中的各种物理现象来获得炮管受力情况、发射精度、射程等重要参数，从而为炮弹设计、炮身材料选择及改进设计提供参考。

二、研究目的本文旨在通过模拟轻型迫击炮全炮动力学特性，包括炮弹发射、弹丸运动、炮管应力、炮筒温度等，为改进轻型迫击炮的设计提供参考和帮助。

三、研究内容本文将对轻型迫击炮进行全炮动力学仿真分析。

具体内容包括：1.建立轻型迫击炮全炮动力学仿真模型，包括炮弹、炮筒、炮底装置等部分。

2.分析炮弹装填、引信点火、火药燃烧等物理过程，计算炮弹初速度、弹道等参数。

3.根据炮弹弹道受力情况，计算炮管的内外应力、变形量，分析炮管疲劳寿命。

4.计算炮筒各部位的温度分布情况，分析热变形情况及其对射击精度的影响。

5.对仿真得到的数据进行后处理，显示和分析计算结果，比对实验数据和仿真数据，验证仿真模型的准确性。

四、研究意义1.全面了解轻型迫击炮的发射过程、应力特点和热力学特性，为其设计以及材料选择提供参考。

2.提高轻型迫击炮的性能，增加其射程和精度，加强其在现代战争中的作用。

3.拓展全炮动力学仿真的研究领域，为其他小口径迫击炮的研究提供参考和方法。

五、研究方法本文将采用COMSOL Multiphysics软件对轻型迫击炮进行全炮动力学仿真分析。

该软件是一个基于有限元方法的多物理场模拟工具，在热、电、机械等物理场上有很强的计算和模拟能力，可以处理大型复杂结构和多物理场耦合问题。

六、研究进度安排1.项目启动（1周）确定研究方向、选题、制定计划、撰写开题报告。

2.数据收集（1周）收集各种关于轻型迫击炮的技术资料，对炮弹、炮筒、火药等进行全面了解，为仿真提供数据参考。

3.建模与仿真（8周）建立轻型迫击炮仿真模型，进行物理场建模、网格划分、物理特性仿真计算、计算结果可视化等过程。

某型舰炮拨弹机虚拟仿真训练维修系统的研究与开发的开题报告

某型舰炮拨弹机虚拟仿真训练维修系统的研究与开发的开题报告一、选题背景及意义随着信息化时代的到来，军事装备逐渐向数字化、智能化方向发展。

舰炮拨弹机是现代军事舰艇上的一种重要武器装备，其维修工作的质量直接关系到海上作战的效果和士兵的生命安全。

当前，传统的维修方法已经无法适应新型舰炮拨弹机日益提高的技术要求，因此研究开发虚拟仿真训练维修系统，不仅可以提高士兵的维修技能，还可以减少实际装备的使用需求，降低维护成本，具有重要的现实意义和深远的发展前景。

二、研究内容和方法本次研究旨在设计开发一种舰炮拨弹机虚拟仿真训练维修系统，主要包括以下研究内容：1. 舰炮拨弹机虚拟仿真技术的研究，利用OpenGL等技术，建立三维模型，实现舰炮拨弹机的虚拟仿真效果。

2. 生产线数据采集技术的研究，通过RFID等技术，获取真实舰炮拨弹机在生产线上的数据，为后续的性能仿真提供数据支持。

3. 舰炮拨弹机性能仿真技术的研究，通过收集舰炮拨弹机在生产线上的数据，建立拨弹参数、电气参数和机械参数等数学模型，实现舰炮拨弹机性能仿真。

4. 虚拟仿真训练技术的研究，针对舰炮拨弹机不同故障情况，建立相应的虚拟仿真训练场景，训练士兵的维修技能。

本次研究主要采用文献调研、数据采集和实验比较等方法，通过数据分析和模型建立，实现舰炮拨弹机虚拟仿真训练维修系统的设计与开发。

三、论文结构第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究目的和意义1.3 国内外研究现状1.4 研究内容和方法1.5 论文结构第二章：舰炮拨弹机虚拟仿真技术的研究2.1 OpenGL技术的介绍2.2 舰炮拨弹机三维建模技术的研究2.3 舰炮拨弹机虚拟仿真效果的实现第三章：生产线数据采集技术的研究3.1 RFID技术的介绍3.2 舰炮拨弹机生产线数据采集技术的研究3.3 数据获取和处理第四章：舰炮拨弹机性能仿真技术的研究4.1 拨弹参数数学模型的建立4.2 电气参数数学模型的建立4.3 机械参数数学模型的建立4.4 舰炮拨弹机性能仿真的实现第五章：虚拟仿真训练技术的研究5.1 舰炮拨弹机维修训练的研究5.2 虚拟仿真训练场景的设计5.3 实际维修模拟训练的实现第六章：总结与展望6.1 研究总结6.2 存在问题和不足之处6.3 研究展望参考文献。