【摘 要】
:
现代化战争武器装备技术发展迅猛,防护型车辆的需求日益增多。为应对地雷及简易爆炸装置威胁车内乘员生命的问题,防护座椅结构及关键的能量吸收器的研究对保护乘员安全具有重大意义。本文以某型车辆驾驶舱的驾驶员座椅及能量吸收器作为研究对象,建立了驾驶舱有限元模型与防护座椅局部模型。通过准确的分析模型对影响座椅防护性能的因素进行了研究,对能量吸收器吸能进行理论分析及多目标参数优化,最终减小了乘员损伤的风险。主要
论文部分内容阅读
现代化战争武器装备技术发展迅猛,防护型车辆的需求日益增多。为应对地雷及简易爆炸装置威胁车内乘员生命的问题,防护座椅结构及关键的能量吸收器的研究对保护乘员安全具有重大意义。本文以某型车辆驾驶舱的驾驶员座椅及能量吸收器作为研究对象,建立了驾驶舱有限元模型与防护座椅局部模型。通过准确的分析模型对影响座椅防护性能的因素进行了研究,对能量吸收器吸能进行理论分析及多目标参数优化,最终减小了乘员损伤的风险。主要内容及结论如下:(1)根据底部爆炸环境下IED爆炸冲击波的传递路径,研究了乘员的损伤来源和机理,探讨了乘员损伤耐受限值。基于ALE-FSI爆炸仿真算法,针对某型车进行有限元模块化建模,完成了与实车实爆试验的对标工作,建立了较为精确的局部座椅模型消除了其他传递路径的变量影响。(2)分析不同座椅安装方式、座椅结构以及不同能量吸收器对座椅系统防护性能,研究得到实车中使用的座椅结构方式和金属带式VLEA有效的降低了乘员的损伤。(3)通过金属弯曲理论分析得到吸能数值,探讨启动载荷的限值。并设计试验得到准确的能量吸收器位移-载荷曲线。分析不同启动载荷对乘员损伤影响发现,在充分利用车体空间的条件下,适当减小吸能器启动载荷能够降低乘员的损伤。(4)通过最优拉丁超立方试验设计、构建Kriging代理模型以及多目标遗传算法最终得到能量吸收器参数最优解,提高了防护座椅系统的防护性能,并对优化结果的可靠性进行验证。
其他文献
面对空中来袭目标,使用制导型的常规弹药对其进行拦截的方式逐渐引起国内外研究者的关注和研究。小体积常规弹药由于自身体积、制造成本和电源功率等因素的限制,导致其适用的分区式激光周向探测系统中存在着方位探测精度不高且系统测距能力不足等问题。国内对于分区式激光周向探测系统中所使用的扩束线状激光的目标探测特性研究相对薄弱,因此开展小体积多象限的激光周向探测系统的研究具有重要的意义。文章以小体积常规弹药中的多
为了研究钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)透明陶瓷的冲击破坏特性以及透明陶瓷复合装甲的抗弹性能,开展了YAG透明陶瓷的动静态力学性能试验和子弹侵彻YAG透明陶瓷复合装甲作用过程的试验、理论和数值模拟研究。基于透明防护材料剩余侵彻深度计算模型分析了YAG透明陶瓷材料抗弹性能的影响因素,采用数值模拟方法研究了透明陶瓷复合装甲的抗弹性能。主要研究内容如下:(1)YAG透
燃气舵推力矢量控制因其联动性好、结构简单、可提供滚转力矩等特点被广泛的应用于各类空空导弹和舰防导弹上。其核心部分为燃气舵舵控系统。弹体在飞行初始段,通过弹上导引系统实现弹体的姿态测量,将所测姿态信息传输到燃气舵舵控系统上。燃气舵舵控系统将解算后的姿态信息输送到后续执行机构上,从而实现弹体的推力矢量控制。当前主要采用无刷直流伺服舵机作为燃气舵舵控系统的执行机构。但因其系统本身具有非线性、强耦合性等特
在目前世界海洋霸权的大背景下,我国想要实现从“浅蓝”走向“深蓝”的目标,就不可避免的要建设一个强大的海军队伍,为了建设一支强盛的海军,就需要一支强大的海军舰队,对于舰船来说,威胁水面舰艇存活的主要攻击武器就是鱼雷,因此也可以这么说,防御鱼雷的成败就直接决定水面舰船的安危。水下阵列爆炸在硬杀伤鱼雷领域有着很高的应用前景,因此有必要对水下阵列爆炸冲击波传播规律进行研究,由于水下爆炸机理复杂,场地试验费
随着现代各国军事工业的快速发展,对我国火箭炮武器装备的各项性能指标都提出了新的要求,尤其是对火箭炮发射前的准备时间和发射后撤收时间的要求越来越短,以进一步提高我国火箭炮的机动性与战场生存能力。因此,本课题针对火箭炮俯仰直接驱动装置做了一下几个方面的研究:(1)针对传统摆动马达输出扭矩小,摆动范围小,泄漏量较大的问题,提出了一种双叶片式摆动液压马达,使其具有输出扭矩大,摆角大,密封性能好的优点。(2
随着国防科技的发展,对武器系统的自动化水平以及射击精度的要求也越来越高,近年来,随着液压技术的发展,使其在火箭发射系统中获得了广泛的应用,而系统中齿隙非线性的存在,会对系统的技术指标与动态性能造成一定影响,因此,本文针对武器方位回转系统,展开以下几个方面的研究工作:(1)对于回转系统采用阀控马达的驱动方式,并使用AMESim与Matlab/Simulink联合仿真的方法对液压回路进行初步地仿真与控
链式自动弹仓作为火炮弹药自动装填系统的重要组成部分,其运动精度是提高火炮武器供输弹速度及可靠性的核心保障。因此,研究链式自动弹仓的运动控制问题具有重要意义。本文针对某火炮弹药自动装填系统中链式自动弹仓的高精度运动控制问题,基于实验室现有的链式自动弹仓台架,借助链式自动弹仓动力学分析、ADAMS虚拟样机建模及MATLAB仿真分析手段,结合自适应方法、反演方法、神经网络理论等控制方法,进行了相关研究。
无杆式开口缸高压气动弹射装置是一种以高压压缩气体为工质驱动负载作高速直线运动的装置。具有行程利用率高、弹射速度快、弹射载荷大、发射成本低、装置通用性好、无需热防护和无污染等优点。气缸内工质的压强决定了开口缸的弹射性能,过低的压强会影响弹射工作的完成甚至导致弹射失败,引起安全事故。因此,对于开口缸弹射装置来说,密封结构的密封性能就显得至关重要。开口缸在作动时,常伴随着高速、高压等极端边界条件,密封环
中大口径火炮是现今战场上的主要作战单位,具有射程远、精度高、威力大、机动性好、快速反击能力强、寿命周期长等特点。弹药自动装填系统是现代中大口径火炮的重要组成部分,系统性能的好坏是制约中大口径火炮射速的主要因素。目前我国火炮弹药自动装填技术逐步走向成熟,但由于研究起步时间较晚的缘故,与世界先进火炮的自动装填系统相比,仍存在自动化程度较低、装填速度较慢的缺点。通过设计并应用先进控制技术,提升弹协调器工
非致命动能武器是非致命武器中至关重要的一类。随着现代战争形式的变化,非致命动能武器发挥着越来越重要的作用。非致命动能武器主要针对的目标是骚乱人群以及暴乱分子,但在其使用时存在距离远时威力不足、距离近时伤害过度的问题。为尽可能提高非致命动能武器的打击威力并同时降低其致死性,需要对其致伤效应进行研究。本文研究了非致命动能武器的致伤效应,分析其致伤时的几种致伤因素的作用方式,进行了人体损伤程度量化评估方