机构可靠性在转管武器机构仿真中的应用研究

论文摘要

现在可靠性技术越来越受到各行业的重视,同样武器系统可靠性的军事价值和经济价值越来越被人们所认识。对于高射频武器,特别是射速达到30007000发,在高速连续完成自动动作过程中,构件之间的相互冲击、碰撞和磨损,都可能造成运动构件无法准确的完成规定的动作,致使武器的射频降低,因此研究其可靠性是十分必要的。本文在机构可靠性理论的基础上,以转管武器的自动机部分为研究对象,分析了其机构动作以及结构强度可靠性。论文首先通过对比分析了几种拟合优度检验方法,选用Anderson-Darling统计量对火药气体压力数据进行了分析,确定出了压力数据的最佳分布类型。其次根据提出的机构动作可靠性仿真路线,建立了机构动作可靠性仿真分析系统（SASMAR）,此系统适用于复杂机构动作可靠性的分析与计算,通用性较好。并利用SASMAR系统对转管武器的击发机构进行了分析,得到了击针的速度、加速度以及位移可靠度,对灵敏度参数进行了分析。最后以身管的几何、材料属性为随机参量,对其进行参数化建模,并运用两种可靠性分析方法分析了身管的强度可靠性,得到了随机变量对结构响应的影响程度。此外通过分析发现:混合模拟法计算量小、速度快、精度高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 工程背景和选题依据
• 1.2 国内外研究现状与发展方向
• 1.3 机构可靠性研究发展概况
• 1.3.1 机构动作可靠性研究概况
• 1.3.2 结构可靠性研究概况
• 1.4 转管武器自动机可靠性研究现状
• 1.5 本论文主要研究内容
• 第2章 机构可靠性分析理论基础
• 2.1 机构运动可靠性分析
• 2.1.1 机构运动可靠性基本计算方法
• 2.1.2 机构的运动学模型
• 2.1.3 机构运动精度模型
• 2.1.4 机构构件的随机特性对机构运动精度的影响
• 2.1.5 机构输入运动的随机特性对机构运动精度的影响
• 2.2 利用蒙特卡罗法分析机构运动误差
• 2.3 结构可靠性分析理论
• 2.3.1 结构功能函数
• 2.3.2 结构可靠度的一般表达式
• 2.4 机构动作可靠性灵敏度分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 可靠性数据处理与分析
• 3.1 引言
• 3.2 可靠性数据分析
• 3.3 母体分布拟合优度检验方法
• 2检验法'>3.3.1 χ²检验法
• 3.3.2 平方差型统计量
• 3.4 不同检验方法的比较
• 3.5 转管武器膛内压力的概率分布规律
• 3.6 本章小结
• 第4章 机构动作可靠性仿真分析系统
• 4.1 引言
• 4.2 动力学仿真软件ADAMS简介
• 4.3 机构动作可靠性仿真分析系统的实现
• 4.3.1 动作可靠性仿真的技术路线
• 4.3.2 SASMAR系统总体框架
• 4.4 动作可靠性分析的实现
• 4.5 SASMAR系统模块功能
• 4.5.1 机构动作确定性分析模块功能
• 4.5.2 机构动作可靠性分析模块功能
• 4.5.3 可靠性结果数据分析模块功能
• 4.6 软件的通用性
• 4.7 本章小结
• 第5章 转管武器击发机构动作可靠性分析
• 5.1 引言
• 5.2 转管武器自动机的基本工作原理
• 5.3 某转管武器的击发机构运动分析
• 5.4 击发机构动作可靠性分析
• 5.4.1 机构运动确定性仿真分析
• 5.4.2 动作可靠性仿真分析
• 5.4.3 可靠性数据统计处理
• 5.5 本章小结
• 第6章 转管武器结构强度可靠性分析
• 6.1 引言
• 6.2 可靠性分析方法
• 6.2.1 响应面法
• 6.2.2 蒙特卡罗法
• 6.2.3 有限元、响应面和蒙特卡罗混合模拟法
• 6.3 身管可靠性分析
• 6.3.1 身管随机参数的选取
• 6.3.2 对身管进行有限元分析
• 6.3.3 利用蒙特卡罗法进行可靠性分析
• 6.3.4 利用混合模拟法进行可靠性分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
• 致谢