[发明专利]一种防御战车行进间射击动态响应分析方法

说明书

本发明公开了一种防御战车行进间射击动态响应分析方法，首先对战车的三维结构进行建模，其次对其中结构变形较大的部件进行柔性体建模，再建立战车行驶的典型路面模型；将以上模型导入多体动力学软件建立起刚柔耦合动力学模型；接着定义部件之间的接触、载荷和弹簧阻尼，对运动副和驱动进行定义，给定战车的行驶速度；再对动力学模型进行仿真计算，得到战车的动态响应情况。本发明解决了刚柔耦合战车的建模流程问题，并通过战车的仿真计算得到了行进间射击的动态响应。

技术领域

本发明属于多体动力学仿真领域，特别是一种防御战车行进间射击动态响应分析方法。

背景技术

出于对战车机动能力的考虑，当战车在行进过程中能够进行射击是一项对战车性能较高的指标。战车的行进间射击受到路面等级、行驶速度以及战车的动态性能等多方面因素影响，现阶段多使用多体动力学方法对行进间射击进行模拟。陈宇等在论文《某坦克行进间射击炮口振动优化与分析》中为减小坦克行进间射击的炮口振动，建立了考虑若干结构因素的刚柔耦合多体动力学模型，利用多目标优化设计的方法，减小了炮口振动。刘飞飞在论文《自行火炮行进间发射动力学研究》中利用多体系统传递矩阵法，推导了自行火炮行进间射击的动力学方程。目前对于战车的刚柔耦合动力学模型研究集中在坦克和自行火炮上，对于结合了火炮于导弹的防御战车的研究较少，对于防御战车在行进间射击时的动态响应分析方法研究较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防御战车行进间射击动态响应分析方法，解决了刚柔耦合战车的建模问题，并通过战车的仿真计算得到了行进间射击的动态响应。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种防御战车行进间射击动态响应分析方法，包括以下步骤：

步骤1、对战车的具体结构进行三维建模；

步骤2、选取战车的发射转塔、发射架以及火炮身管进行柔性体建模；

步骤3、确定战车行驶的典型路面，运用谐波叠加法生成路面曲线，运用节点缝合法将相邻路面不平度曲线的节点缝合，生成三维路面模型；

步骤4、将步骤1-步骤3所建立的三维模型、柔性体模型以及路面模型导入多体动力学软件ADAMS，按照实际的约束关系，在部件间建立连接关系，定义射击状况下的各种载荷，定义部件间的运动副，定义驱动；

步骤5、选择刚柔耦合多体动力学算法进行动力学计算：按照战车行进间射击的不同工况要求，设置不同的载荷大小、行驶速度、火炮高低方位角，进行仿真计算动力学方程的计算；

步骤6、计算结果处理：对防御战车行进间射击动态响应进行分析，在左侧身管炮口中心处建立参考坐标系，以左侧身管炮口处的垂向角位移和垂向角速度衡量炮口扰动，通过对炮口扰动的分析衡量行进间射击的完成情况。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

通过精确建立三维模型、柔性体模型及路面模型，在动力学软件中建立刚柔耦合动力学模型，得到了更加精确的战车行进间射击的动态响应。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

图2为实施例中战车整体结构图。

图3(a-c)分别为实施例中转塔、火炮身管、发射架柔性体模型图。

图4为实施例中三维路面模型图。

图5为实施例中战车拓扑结构图。

图6为实施例中等效炮膛合力图。

图7为实施例中炮口中心处垂向角位移图。

图8为实施例中炮口中心处垂向角速度图。

具体实施方式