[发明专利]一种坦克行进间发射的不确定性分析方法

权利要求书

1.一种坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)创建坦克系统不确定设计变量的初始样本空间；

(2)对坦克的行进间发射过程进行不确定性分析；

(3)建立基于发射动力学的坦克刚柔耦合参数化模型，将坦克身管在Patran中柔性化导入Adams中，对设计变量进行参数化；

(4)在Adams中进行多体动力学仿真，对坦克系统进行一次行进间发射，计算得到炮口垂直、水平方向的角位移，将这两个方向的炮口角位移作为目标响应；

(5)将不确定设计变量的初始样本空间代入步骤(4)的多体动力学仿真中，获得炮口目标响应区间；初始样本空间和目标响应区间共同构成行进间坦克隐式问题的初始Kriging代理模型；

(6)利用初始Kriging代理模型进行可靠性灵敏度计算。

2.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的不确定设计变量包括炮尾质量、起落部分质量、后坐质心x方向坐标、后坐质心y方向坐标、起落部分x方向坐标、起落部分y方向坐标、回转中心x方向坐标、回转中心y方向坐标、耳轴位置x方向坐标、耳轴位置y方向坐标、高低机等效刚度和高低机等效阻尼。

3.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的步骤(2)利用区间模型描述不确定变量的分布类型，取变量初始值的上下5％作为变化区间。

4.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的坦克刚柔耦合参数化模型构建过程如下：

(3a)建立坦克的三维几何模型；

(3b)在多体动力学软件中对建立的三维几何模型进行修改，在坦克部件上施加运动副，包括固定副、旋转副和扭簧等弹性连接，模拟行进间坦克各部件之间的运动关系；

(3c)编写三维随机路面不平度程序，得到路面文件；

(3d)分析坦克系统的载荷信息，在摇架以及耳轴上施加火药载荷，输入实验得到的力元载荷数据，拟合样条曲线，施加在轴向力上；

(3e)在主动轮的旋转副上施加转速驱动，实现履带的行进运动；

(3f)进行动力学仿真参数设置，使坦克实现平稳行驶和连续发射的工作需求；

(3g)导出确定性仿真计算结果文件。

5.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的步骤(5)从初始样本空间中抽取若干个初始样本点，代入建立的坦克刚柔耦合参数化模型进行计算，得到初始代理模型。

6.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的步骤(5)从初始样本空间中利用拉丁超立方抽样方法抽取10000个初始样本点，代入建立的坦克刚柔耦合参数化模型进行计算，得到初始代理模型。

7.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的可靠性灵敏度计算包括以下过程：

(6a)设置可靠性分析收敛准则；

(6b)利用自适应学习函数从样本空间中挑选符合极限状态函数要求的样本点形成当前样本集，以更新Kriging代理模型直到满足设定的收敛条件；

(6c)将样本空间中的所有样本代入满足收敛条件的Kriging代理模型中，最终得到响应量样本空间；

(6d)对行进间坦克射击问题进行失效模式分析；

(6e)将响应量样本空间代入极限状态函数，计算失效样本点数，得到失效概率，利用矩独立全局灵敏度方法进行灵敏度分析。

8.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的步骤(6a)设定收敛条件为代理模型拟合的输出响应与仿真结果对比误差不超过0.01mm。

9.根据权利要求1所述的坦克行进间发射的不确定性分析方法，其特征在于，所述的步骤(6d)将炮口垂直角位移3.1mrad、炮口水平角位移2.49mrad作为射击精度的失效判据。