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燃气-液压混合驱动的大型起竖系统内弹道设计
被引量:
7
1
作者
邵亚军
张炜
+3 位作者
高钦和
杨正伟
田干
冯江涛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期1956-1962,共7页
针对传统起竖方式起竖缓慢、装机功率大等问题,提出了一种燃气与液压方式混合驱动的起竖方案,并结合机械结构实际,建立了起竖系统的整体动力学模型;参照起竖过程目标曲线,采用线上匹配参数、线下修正弹道的方案,重点对起竖系统内弹道进...
针对传统起竖方式起竖缓慢、装机功率大等问题,提出了一种燃气与液压方式混合驱动的起竖方案,并结合机械结构实际,建立了起竖系统的整体动力学模型;参照起竖过程目标曲线,采用线上匹配参数、线下修正弹道的方案,重点对起竖系统内弹道进行了设计:将系统微分方程嵌入遗传算法程序,龙格库塔方法在线求解,遗传算法进行实时寻优,并对解算结果作了三种方式的修正,通过对比分析,最终确定了一种药柱燃烧8s且在15s时进行动力切换的燃气-液压混合动力起竖方式。数值试验结果表明,该方式可在22.3s内实现负载起竖到位,相比于传统方式,大大缩短了起竖时间,具有理论可行性,可为实现大型装置快速、平稳起竖提供参考。
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关键词
燃气-液压
混合驱动
起竖方式
内弹道
参数匹配
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职称材料
温度对矢量喷管电液伺服系统影响研究
被引量:
5
2
作者
冯永保
孙飞
李淑智
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期2843-2850,共8页
为研究液压油温度变化对矢量喷管电液伺服机构控制特性的影响,理论推导建立其数学模型,并利用AMESim软件搭建系统物理模型进行仿真计算。采用控制变量法,分组设置不同温度下的油液黏度参数,将批处理得到的结果对比分析。研究表明:随着...
为研究液压油温度变化对矢量喷管电液伺服机构控制特性的影响,理论推导建立其数学模型,并利用AMESim软件搭建系统物理模型进行仿真计算。采用控制变量法,分组设置不同温度下的油液黏度参数,将批处理得到的结果对比分析。研究表明:随着温度升高,系统阶跃响应加快,滞环减小,线性度改善,频带宽度也增大;与此同时,阶跃响应的调节时间和超调量均增加,使喷管振动加剧。此外温度升高引起的油液黏度降低导致伺服阀的内泄漏快速增加,其中50℃时的泄漏量已是-20℃时的3倍,泄漏量增加将降低整个系统的效能。在仿真的基础上,依托"液压伺服控制实验测试平台"开展试验验证,两者结果基本一致,证明了仿真结论的正确性。
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关键词
温度
电液伺服系统
矢量喷管
AMESIM
控制特性
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职称材料
燃气-液压混合驱动大惯量起竖系统内弹道建模与参数优化
被引量:
5
3
作者
邵亚军
张炜
+1 位作者
高钦和
冯江涛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期751-759,共9页
针对传统起竖方式起竖缓慢、起竖动力源功率密度小等问题,基于燃气与液压混合驱动的起竖方案,设计了一种变截面的固体药柱。基于经典零维内弹道方程,考虑燃气气-粒两相流影响及点火药、固体装药两种燃气的共同作用,结合起竖机构的运动规...
针对传统起竖方式起竖缓慢、起竖动力源功率密度小等问题,基于燃气与液压混合驱动的起竖方案,设计了一种变截面的固体药柱。基于经典零维内弹道方程,考虑燃气气-粒两相流影响及点火药、固体装药两种燃气的共同作用,结合起竖机构的运动规律,以大惯量起竖装置为研究对象,建立了起竖系统的一体化动力学模型。参照目标起竖角度曲线,采用遗传算法对药柱结构参数进行匹配,并对燃气驱动方案进行优化,最终确定了前端直径0.1m,后端直径0.04m的变截面药柱及药柱燃烧1.5s,燃气驱动4.62s的起竖方案。正向内弹道计算结果表明,基于精细化模型的内弹道优化,可使系统在较短时间内(4.62s)以较小的过载(小于0.35g)起竖至目标角度(1.28rad)。
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关键词
燃气-液压
大惯量起竖系统
内弹道计算
参数优化
起竖方案
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职称材料
火箭点火压力脉冲形成机理与影响因子分析
被引量:
3
4
作者
谢建
谢政
+2 位作者
常正阳
杜文正
权辉
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期152-159,共8页
为深入研究火箭点火瞬时压力脉冲形成机理,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用一维线性波理论分析了压力脉冲的形成机理和影响因子,并对压力脉冲幅值进行了估算。同时,采用计算流体力学方法,建立了基于三维可压缩气体Navier-Sto...
为深入研究火箭点火瞬时压力脉冲形成机理,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用一维线性波理论分析了压力脉冲的形成机理和影响因子,并对压力脉冲幅值进行了估算。同时,采用计算流体力学方法,建立了基于三维可压缩气体Navier-Stokes方程的火箭发射燃气流场模型,详细揭示了压力脉冲在地下井内的幅值分布和演化规律。仿真结果表明,发动机燃烧室建压速率越大,井内的压力脉冲峰值越大,峰值出现的时间越早;燃气流密度越大,压力脉冲峰值越小,峰值出现的时间越晚;井筒越深,压力脉冲幅值越大。一维线性波理论分析和计算流体力学方法结果的压力脉冲峰值与试验结果比较,相对误差均不大于14.2%,表明这两种方法均能有效预示火箭点火压力脉冲幅值和分布规律。
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关键词
火箭
点火压力脉冲
燃气流场
一维线性波
数值计算
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职称材料
水雾对火箭射流压力脉动抑制效果的数值研究
被引量:
2
5
作者
谢建
谢政
+2 位作者
杜文正
常正阳
姚晓光
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2718-2727,共10页
为研究水雾对火箭射流压力脉动的抑制效果,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用平面波跨介质传播理论分析了水雾对压力脉动的抑制机理和效果。采用计算流体力学方法,考虑水滴破碎和蒸发作用,详细揭示了射流压力脉动与水雾的作用...
为研究水雾对火箭射流压力脉动的抑制效果,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用平面波跨介质传播理论分析了水雾对压力脉动的抑制机理和效果。采用计算流体力学方法,考虑水滴破碎和蒸发作用,详细揭示了射流压力脉动与水雾的作用过程,并研究了水雾参数对压力脉动抑制效果的影响规律。数值结果表明,不同水滴直径的水雾对压力脉动有2种不同的抑制机理,当水雾的水滴直径大于0.7mm时,水雾对压力脉动的抑制效率随水滴直径增大而降低;当水滴直径小于0.7mm时,抑制效率受水滴直径变化的影响可以忽略;临界直径的值是压力脉动时间特性的函数。此外,水雾的浓度越高,水雾对射流压力脉动的抑制效果越好;压力脉动抑制效果与水雾层厚度之间呈类似抛物线关系,当水雾层厚度为0.3m时,传递系数不大于0.43,水雾对射流压力脉动有最优的抑制效果。
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关键词
水雾
火箭
压力脉动
燃气流场
数值计算
抑制
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职称材料
导弹燃气弹射内弹道多目标优化设计
被引量:
9
6
作者
陈力
程洪杰
+1 位作者
赵媛
刘准
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2651-2659,共9页
针对燃气弹射内弹道目标多导致传统穷举法寻优难的问题,在缩短初容段以提高车载机动性能的工况下,分析了环形隔板平滑弹底压力冲击、增大导流锥半径、减小筒底压力的流场机理,提出了第5块环形隔板和导流锥半径共同变化的结构方案;建立...
针对燃气弹射内弹道目标多导致传统穷举法寻优难的问题,在缩短初容段以提高车载机动性能的工况下,分析了环形隔板平滑弹底压力冲击、增大导流锥半径、减小筒底压力的流场机理,提出了第5块环形隔板和导流锥半径共同变化的结构方案;建立了基于优化拉丁超立方和六阶响应面的近似数学模型,利用多岛遗传算法和序列二次规划算法搭建了组合优化策略平台。数值结果表明,提出的结构策略能平衡4个优化目标间耦合关系,搭建的优化平台能克服穷举寻优计算量大的局限,算法组合策略能互补优点而迅速捕捉最优解;优化后,加速度峰值减小了6.6%,加速度曲线平稳性增加了79.5%,筒底压力峰值增加了16.2%,弹底热环境品质增加了6.1%。
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关键词
燃气弹射
环形隔板
导流锥
试验设计
近似数学模型
组合优化设计
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职称材料
摩擦因数对钢丝绳应力和疲劳寿命的影响分析
被引量:
7
7
作者
杜文正
马保珠
+2 位作者
曹大志
付光磊
谢政
《工矿自动化》
北大核心
2017年第3期43-47,共5页
以6×36+WS结构钢丝绳为研究对象,在SolidWorks中建立了其三维模型,并导入ABAQUS中,通过定义接触对、设置边界条件,建立了钢丝绳有限元模型。在相同的轴向载荷下,仿真分析了不同摩擦因数对钢丝绳应力分布和疲劳寿命的影响。结果表明...
以6×36+WS结构钢丝绳为研究对象,在SolidWorks中建立了其三维模型,并导入ABAQUS中,通过定义接触对、设置边界条件,建立了钢丝绳有限元模型。在相同的轴向载荷下,仿真分析了不同摩擦因数对钢丝绳应力分布和疲劳寿命的影响。结果表明,钢丝绳在拉伸状态下,绳股外侧钢丝应力较大,且绳股与绳股接触处钢丝应力最大;随着摩擦因数的增大,钢丝绳应力逐渐增大,疲劳寿命逐渐减小,钢丝绳在应力最大处疲劳寿命最小。
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关键词
钢丝绳
摩擦因数
应力
疲劳寿命
有限元
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职称材料
题名
燃气-液压混合驱动的大型起竖系统内弹道设计
被引量:
7
1
作者
邵亚军
张炜
高钦和
杨正伟
田干
冯江涛
机构
火箭
军
工程
大学
动力
工程
系
火箭军工程大学发射工程系
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期1956-1962,共7页
基金
国家自然科学基金(51475462)
文摘
针对传统起竖方式起竖缓慢、装机功率大等问题,提出了一种燃气与液压方式混合驱动的起竖方案,并结合机械结构实际,建立了起竖系统的整体动力学模型;参照起竖过程目标曲线,采用线上匹配参数、线下修正弹道的方案,重点对起竖系统内弹道进行了设计:将系统微分方程嵌入遗传算法程序,龙格库塔方法在线求解,遗传算法进行实时寻优,并对解算结果作了三种方式的修正,通过对比分析,最终确定了一种药柱燃烧8s且在15s时进行动力切换的燃气-液压混合动力起竖方式。数值试验结果表明,该方式可在22.3s内实现负载起竖到位,相比于传统方式,大大缩短了起竖时间,具有理论可行性,可为实现大型装置快速、平稳起竖提供参考。
关键词
燃气-液压
混合驱动
起竖方式
内弹道
参数匹配
Keywords
Gas-hydraulic
Hybrid drive
Erecting method
Interior ballistic
Parameter matching
分类号
TJ768 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
温度对矢量喷管电液伺服系统影响研究
被引量:
5
2
作者
冯永保
孙飞
李淑智
机构
火箭军工程大学发射工程系
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期2843-2850,共8页
文摘
为研究液压油温度变化对矢量喷管电液伺服机构控制特性的影响,理论推导建立其数学模型,并利用AMESim软件搭建系统物理模型进行仿真计算。采用控制变量法,分组设置不同温度下的油液黏度参数,将批处理得到的结果对比分析。研究表明:随着温度升高,系统阶跃响应加快,滞环减小,线性度改善,频带宽度也增大;与此同时,阶跃响应的调节时间和超调量均增加,使喷管振动加剧。此外温度升高引起的油液黏度降低导致伺服阀的内泄漏快速增加,其中50℃时的泄漏量已是-20℃时的3倍,泄漏量增加将降低整个系统的效能。在仿真的基础上,依托"液压伺服控制实验测试平台"开展试验验证,两者结果基本一致,证明了仿真结论的正确性。
关键词
温度
电液伺服系统
矢量喷管
AMESIM
控制特性
Keywords
Temperature
Electro-hydraulic servo system
Vectoring nozzle
AMESim
Control charac-teristic
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
燃气-液压混合驱动大惯量起竖系统内弹道建模与参数优化
被引量:
5
3
作者
邵亚军
张炜
高钦和
冯江涛
机构
火箭
军
工程
大学
动力
工程
系
火箭军工程大学发射工程系
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期751-759,共9页
基金
国家自然科学基金(51475462)
文摘
针对传统起竖方式起竖缓慢、起竖动力源功率密度小等问题,基于燃气与液压混合驱动的起竖方案,设计了一种变截面的固体药柱。基于经典零维内弹道方程,考虑燃气气-粒两相流影响及点火药、固体装药两种燃气的共同作用,结合起竖机构的运动规律,以大惯量起竖装置为研究对象,建立了起竖系统的一体化动力学模型。参照目标起竖角度曲线,采用遗传算法对药柱结构参数进行匹配,并对燃气驱动方案进行优化,最终确定了前端直径0.1m,后端直径0.04m的变截面药柱及药柱燃烧1.5s,燃气驱动4.62s的起竖方案。正向内弹道计算结果表明,基于精细化模型的内弹道优化,可使系统在较短时间内(4.62s)以较小的过载(小于0.35g)起竖至目标角度(1.28rad)。
关键词
燃气-液压
大惯量起竖系统
内弹道计算
参数优化
起竖方案
Keywords
Gas-hydraulic
Erecting system with large inertia
Interior ballistics analysis
Parameter optimization
Erecting scheme
分类号
TJ768 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
火箭点火压力脉冲形成机理与影响因子分析
被引量:
3
4
作者
谢建
谢政
常正阳
杜文正
权辉
机构
火箭军工程大学发射工程系
火箭
军
工程
设计研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期152-159,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(51475462)
文摘
为深入研究火箭点火瞬时压力脉冲形成机理,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用一维线性波理论分析了压力脉冲的形成机理和影响因子,并对压力脉冲幅值进行了估算。同时,采用计算流体力学方法,建立了基于三维可压缩气体Navier-Stokes方程的火箭发射燃气流场模型,详细揭示了压力脉冲在地下井内的幅值分布和演化规律。仿真结果表明,发动机燃烧室建压速率越大,井内的压力脉冲峰值越大,峰值出现的时间越早;燃气流密度越大,压力脉冲峰值越小,峰值出现的时间越晚;井筒越深,压力脉冲幅值越大。一维线性波理论分析和计算流体力学方法结果的压力脉冲峰值与试验结果比较,相对误差均不大于14.2%,表明这两种方法均能有效预示火箭点火压力脉冲幅值和分布规律。
关键词
火箭
点火压力脉冲
燃气流场
一维线性波
数值计算
Keywords
Rocket
Ignition pressure pulse
Jet flow field
One dimensional linear wave
Numericalsimulation
分类号
V411.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水雾对火箭射流压力脉动抑制效果的数值研究
被引量:
2
5
作者
谢建
谢政
杜文正
常正阳
姚晓光
机构
火箭军工程大学发射工程系
火箭
军
工程
设计研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2718-2727,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(51475462)
文摘
为研究水雾对火箭射流压力脉动的抑制效果,以火箭在地下有限空间内发射为研究对象,采用平面波跨介质传播理论分析了水雾对压力脉动的抑制机理和效果。采用计算流体力学方法,考虑水滴破碎和蒸发作用,详细揭示了射流压力脉动与水雾的作用过程,并研究了水雾参数对压力脉动抑制效果的影响规律。数值结果表明,不同水滴直径的水雾对压力脉动有2种不同的抑制机理,当水雾的水滴直径大于0.7mm时,水雾对压力脉动的抑制效率随水滴直径增大而降低;当水滴直径小于0.7mm时,抑制效率受水滴直径变化的影响可以忽略;临界直径的值是压力脉动时间特性的函数。此外,水雾的浓度越高,水雾对射流压力脉动的抑制效果越好;压力脉动抑制效果与水雾层厚度之间呈类似抛物线关系,当水雾层厚度为0.3m时,传递系数不大于0.43,水雾对射流压力脉动有最优的抑制效果。
关键词
水雾
火箭
压力脉动
燃气流场
数值计算
抑制
Keywords
Water mist
Rocket
Pressure pulsation
Jet flow field
Numerical computation
Suppression
分类号
V411.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
导弹燃气弹射内弹道多目标优化设计
被引量:
9
6
作者
陈力
程洪杰
赵媛
刘准
机构
火箭军工程大学发射工程系
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2651-2659,共9页
基金
国家自然科学基金(51475462)
文摘
针对燃气弹射内弹道目标多导致传统穷举法寻优难的问题,在缩短初容段以提高车载机动性能的工况下,分析了环形隔板平滑弹底压力冲击、增大导流锥半径、减小筒底压力的流场机理,提出了第5块环形隔板和导流锥半径共同变化的结构方案;建立了基于优化拉丁超立方和六阶响应面的近似数学模型,利用多岛遗传算法和序列二次规划算法搭建了组合优化策略平台。数值结果表明,提出的结构策略能平衡4个优化目标间耦合关系,搭建的优化平台能克服穷举寻优计算量大的局限,算法组合策略能互补优点而迅速捕捉最优解;优化后,加速度峰值减小了6.6%,加速度曲线平稳性增加了79.5%,筒底压力峰值增加了16.2%,弹底热环境品质增加了6.1%。
关键词
燃气弹射
环形隔板
导流锥
试验设计
近似数学模型
组合优化设计
Keywords
Gas-ejection
Annular baffle
Diversion-cone
Experimental design
Approximate mathematical model
Combination optimization design
分类号
TJ768 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
摩擦因数对钢丝绳应力和疲劳寿命的影响分析
被引量:
7
7
作者
杜文正
马保珠
曹大志
付光磊
谢政
机构
火箭军工程大学发射工程系
出处
《工矿自动化》
北大核心
2017年第3期43-47,共5页
文摘
以6×36+WS结构钢丝绳为研究对象,在SolidWorks中建立了其三维模型,并导入ABAQUS中,通过定义接触对、设置边界条件,建立了钢丝绳有限元模型。在相同的轴向载荷下,仿真分析了不同摩擦因数对钢丝绳应力分布和疲劳寿命的影响。结果表明,钢丝绳在拉伸状态下,绳股外侧钢丝应力较大,且绳股与绳股接触处钢丝应力最大;随着摩擦因数的增大,钢丝绳应力逐渐增大,疲劳寿命逐渐减小,钢丝绳在应力最大处疲劳寿命最小。
关键词
钢丝绳
摩擦因数
应力
疲劳寿命
有限元
Keywords
steel wire rope
friction factor
stress
fatigue life
finite element
分类号
TD532 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
燃气-液压混合驱动的大型起竖系统内弹道设计
邵亚军
张炜
高钦和
杨正伟
田干
冯江涛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
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职称材料
2
温度对矢量喷管电液伺服系统影响研究
冯永保
孙飞
李淑智
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
3
燃气-液压混合驱动大惯量起竖系统内弹道建模与参数优化
邵亚军
张炜
高钦和
冯江涛
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
4
火箭点火压力脉冲形成机理与影响因子分析
谢建
谢政
常正阳
杜文正
权辉
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
在线阅读
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职称材料
5
水雾对火箭射流压力脉动抑制效果的数值研究
谢建
谢政
杜文正
常正阳
姚晓光
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
在线阅读
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职称材料
6
导弹燃气弹射内弹道多目标优化设计
陈力
程洪杰
赵媛
刘准
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
在线阅读
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职称材料
7
摩擦因数对钢丝绳应力和疲劳寿命的影响分析
杜文正
马保珠
曹大志
付光磊
谢政
《工矿自动化》
北大核心
2017
7
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职称材料
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