舰炮多体发射系统动态响应分析:速度矩阵法

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"这篇研究论文探讨了基于速度矩阵法对舰炮多体发射系统进行动态响应分析的方法。作者古青波、胡胜海、魏禹和彭浩宸来自哈尔滨工程大学机电工程学院,他们将复杂的舰炮发射系统简化为一个由弹性元件连接的准弹性模型。通过速度矩阵法,他们深入研究了各个刚体的动力学关系,从而建立了6自由度的舰炮多体发射系统动力学方程。借助Matlab进行矩阵和符号运算,进行了数值仿真,以揭示系统中各刚体的运动规律和受力状态。此外,他们还分析了在不同刚度参数下舰炮系统的振动响应,特别关注了高低机的扭转刚度和基座舰体间接触刚度变化对发射振动的影响,这些发现对于舰炮的结构设计优化和提升射击稳定性具有重要指导意义。关键词包括舰炮、发射动力学、速度矩阵法、振动响应和动态响应。" 这篇论文的核心知识点包括: 1. **速度矩阵法**:这是一种用于分析多体系统动力学的方法,它能够有效地处理各刚体之间的动力学关系,计算出速度和角速度矩阵,进而建立系统的动力学方程。 2. **舰炮多体发射系统**:这是一个复杂的工程系统,由多个弹性元件连接的刚体组成,如炮管、高低机等,其动态性能直接影响射击精度和稳定性。 3. **6自由度动力学方程**:论文建立了描述舰炮系统运动的6个自由度(沿X、Y、Z三个轴的平移和绕这三个轴的旋转)的数学模型,这有助于全面理解系统的动态行为。 4. **Matlab仿真**:科研人员利用Matlab软件进行矩阵运算和符号推导,这是现代工程计算中常用的一种工具,可以高效地进行数值模拟和分析。 5. **振动响应分析**:通过对不同参数下的振动响应进行研究,例如扭转刚度和接触刚度的变化,可以深入理解振动如何影响舰炮的发射性能,这对于优化设计和减少振动至关重要。 6. **结构设计与优化**:论文的结果为舰炮的结构改进提供了理论依据,通过调整系统中的刚度参数,可以改善射击时的振动,从而提高射击稳定性和整体性能。 这篇研究对于机电工程领域的学者和工程师来说,提供了深入理解舰炮发射系统动态特性的新视角,对于实际的舰炮设计和控制策略的制定有着重要的参考价值。