《自行火炮行駛試驗仿真及工程套用》是2020年機械工業出版社出版的圖書，作者是吳大林。
基本介紹
- 中文名：自行火炮行駛試驗仿真及工程套用
- 作者：吳大林
- 出版社：機械工業出版社
- ISBN：9787111657101
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以履帶式自行火炮為研究對象，以虛擬樣機技術為手段，以自行火炮行駛試驗為主線，圍繞行駛試驗仿真涉及的基礎理論、路面重構、虛擬樣機平台、強化係數和制動過程等內容，詳細而系統地開展了行駛試驗仿真分析。全書共 7章，包括緒論、自行火炮行駛試驗仿真技術及理論、自行火炮行駛路面建模方法、自行火炮行走系統虛擬樣機構建與驗證、自行火炮虛擬樣機行駛仿真、自行火炮行駛強化係數仿真計算、自行火炮製動過程仿真及最佳化。
本書可供從事自行火炮行駛試驗、裝備使用和保障的工程技術人員，以及大學、大專院校的師生使用，也可供從事自行火炮裝備其他領域的工程技術人員學習、使用和參考。
圖書目錄
前言
第 1 章 緒論………………………………………………………………………… 1
1.1 研究背景及意義 ……………………………………………………………………… 1
1.2 相關領域的研究現狀 ………………………………………………………………… 2
1.2.1 仿真技術……………………………………………………………………………………… 2
1.2.2 履帶車輛行駛試驗仿真技術………………………………………………………………… 3
1.2.3 履帶車輛強化試驗仿真技術………………………………………………………………… 4
1.2.4 制動仿真技術………………………………………………………………………………… 8
1.3 研究內容 ……………………………………………………………………………… 9
第 2 章 自行火炮行駛試驗仿真技術及理論…………………………………… 10
2.1 虛擬樣機技術 ……………………………………………………………………… 10
2.2 多體動力學理論在 ADAMS 中的套用 …………………………………………… 11
2.2.1 多體動力學理論……………………………………………………………………………… 11
2.2.2 ADAMS 軟體及算法基礎 …………………………………………………………………… 13
2.3 履帶車輛虛擬樣機仿真技術 ……………………………………………………… 14
2.3.1 車輛動力學建模方法………………………………………………………………………… 14
2.3.2 多體系統動力學在車輛性能分析中的套用………………………………………………… 16
2.3.3 車輛動力學仿真軟體 ATV 簡介 …………………………………………………………… 16
2.4 本章小結 …………………………………………………………………………… 18
第 3 章 自行火炮行駛路面建模方法 …………………………………………… 19
3.1 自行火炮行駛試驗概況 …………………………………………………………… 19
3.2 隨機路面重構方法 ………………………………………………………………… 20
3.2.1 路面不平度描述……………………………………………………………………………… 20
3.2.2 路面功率譜描述……………………………………………………………………………… 21
3.2.3 試驗路面重構方法…………………………………………………………………………… 27
3.3 常規行駛試驗路面構造方法 ……………………………………………………… 29
V
目 錄
3.4 試驗場強化路面構造方法 ………………………………………………………… 31
3.4.1 強化試驗路面特點分析……………………………………………………………………… 32
3.4.2 強化試驗路面數位化建模…………………………………………………………………… 32
3.4.3 強化試驗路面分級…………………………………………………………………………… 38
3.5 本章小結 …………………………………………………………………………… 42
第 4 章 自行火炮行走系統虛擬樣機構建及驗證……………………………… 43
4.1 自行火炮行走部分實體建模 ……………………………………………………… 43
4.1.1 結構原理分析………………………………………………………………………………… 43
4.1.2 行走部分實體建模…………………………………………………………………………… 44
4.2 自行火炮虛擬樣機構建 …………………………………………………………… 47
4.2.1 自行火炮力學模型描述……………………………………………………………………… 47
4.2.2 剛體約束關係………………………………………………………………………………… 52
4.2.3 虛擬樣機的建立……………………………………………………………………………… 54
4.3 自行火炮虛擬樣機驗證 …………………………………………………………… 55
4.3.1 仿真校核、驗證與確認的概念及方法……………………………………………………… 55
4.3.2 虛擬樣機靜態驗證…………………………………………………………………………… 59
4.3.3 虛擬樣機行駛試驗驗證……………………………………………………………………… 59
4.4 本章小結 …………………………………………………………………………… 61
第 5 章 自行火炮虛擬樣機行駛仿真 …………………………………………… 62
5.1 自行火炮穩態行駛試驗仿真 ……………………………………………………… 62
5.1.1 測定行駛阻力係數方法……………………………………………………………………… 62
5.1.2 穩態行駛過程仿真…………………………………………………………………………… 65
5.1.3 行駛過程動態性能影響因素仿真分析……………………………………………………… 68
5.2 自行火炮幾何通過性仿真 ………………………………………………………… 72
5.2.1 翻越 0.7m 矮牆的仿真算例 ………………………………………………………………… 73
5.2.2 通過 2.5m 壕溝的仿真算例 ………………………………………………………………… 73
5.3 自行火炮緊急制動仿真 …………………………………………………………… 74
5.3.1 不同工況緊急制動仿真分析………………………………………………………………… 74
5.3.2 不同坡度路面緊急制動仿真分析…………………………………………………………… 76
5.4 自行火炮強化行駛平穩性仿真研究 ……………………………………………… 79
5.4.1 自行火炮振動分析…………………………………………………………………………… 80
5.4.2 自行火炮行駛平穩性評價方法……………………………………………………………… 80
5.4.3 基於強化行駛仿真的自行火炮平穩性分析………………………………………………… 82
5.5 本章小結 …………………………………………………………………………… 84
第 6 章 自行火炮行駛強化係數仿真計算 ……………………………………… 85
6.1 機械系統強化試驗技術 …………………………………………………………… 85
VI
自行火炮行駛試驗仿真及工程套用
6.1.1 加速壽命試驗技術…………………………………………………………………………… 85
6.1.2 加速失效機理………………………………………………………………………………… 86
6.1.3 加速係數的定義……………………………………………………………………………… 87
6.2 自行火炮強化行駛試驗仿真研究 ………………………………………………… 88
6.2.1 強化行駛試驗仿真方法……………………………………………………………………… 88
6.2.2 車輛行駛強化係數…………………………………………………………………………… 89
6.3 基於疲勞機理的強化係數計算 …………………………………………………… 90
6.3.1 疲勞強化試驗機理…………………………………………………………………………… 90
6.3.2 基於疲勞損傷的強化係數公式推導………………………………………………………… 92
6.3.3 疲勞強化係數計算…………………………………………………………………………… 93
6.4 基於磨損機理的強化係數計算 …………………………………………………… 104
6.4.1 磨損的特徵和機理………………………………………………………………………… 105
6.4.2 磨損強化係數公式推導…………………………………………………………………… 105
6.4.3 磨損強化係數計算………………………………………………………………………… 108
6.4.4 結果討論………………………………………………………………………………………111
6.5 強化路面對構件疲勞壽命變化規律的影響分析 ………………………………… 112
6.5.1 無阻尼系統在正弦型擾力作用下的振動理論…………………………………………… 112
6.5.2 扭桿懸架系統振動圓頻率的計算………………………………………………………… 114
6.5.3 周期強化路面激勵圓頻率的計算………………………………………………………… 116
6.5.4 結果分析…………………………………………………………………………………… 117
6.6 路面強化係數一致性研究 ………………………………………………………… 118
6.6.1 強化係數與自行火炮構件的關係………………………………………………………… 119
6.6.2 強化係數與自行火炮型號的關係………………………………………………………… 122
6.6.3 結果討論…………………………………………………………………………………… 125
6.7 本章小結 …………………………………………………………………………… 126
第 7 章 自行火炮製動過程仿真及最佳化 ………………………………………… 127
7.1 自行火炮製動系統機械傳遞機構的建模與最佳化 ………………………………… 127
7.1.1 機械連桿機構建模………………………………………………………………………… 127
7.1.2 機械連桿機構的最佳化……………………………………………………………………… 128
7.2 影響液壓力關鍵參數的最佳化 ……………………………………………………… 132
7.2.1 基於正交設計的影響液壓力關鍵參數的最佳化…………………………………………… 132
7.2.2 基於 QPSO-LS-SVM 的影響液壓力關鍵參數的最佳化…………………………………… 134
7.3 整車制動聯合仿真模型的建立及試驗驗證 ……………………………………… 138
7.3.1 整車制動仿真模型的建立………………………………………………………………… 138
7.3.2 液壓系統模型的設定……………………………………………………………………… 139
7.3.3 整車制動聯合仿真模型的建立…………………………………………………………… 140
7.3.4 整車制動試驗驗證………………………………………………………………………… 141
7.4 整車制動聯合仿真模型動力學仿真分析 ………………………………………… 141
VII
目 錄
7.4.1 基於 C 級路面動力學仿真分析 ………………………………………………………… 141
7.4.2 基於不同坡度路面動力學仿真分析……………………………………………………… 143
7.5 整車制動性能影響因素仿真分析 ………………………………………………… 144
7.5.1 管路系統對整車制動的影響……………………………………………………………… 144
7.5.2 泄漏對整車制動的影響…………………………………………………………………… 145
7.5.3 油溫對整車制動的影響…………………………………………………………………… 146
7.5.4 氣穴現象對整車制動的影響……………………………………………………………… 146
7.5.5 磨損對整車制動的影響…………………………………………………………………… 147
7.6 最佳化設計方案及仿真 ……………………………………………………………… 148
7.6.1 最佳化設計方案……………………………………………………………………………… 148
7.6.2 最佳化結果檢驗……………………………………………………………………………… 148
7.7 本章小結 …………………………………………………………………………… 149
參考文獻 …………………………………………………………………………… 150
