基于刚度可变弹簧缓冲的某航炮后坐过程动力学建模及仿真

摘要

提出了一种刚度可变并带有阻尼的新型弹簧双向缓冲装置并对航炮后坐系统过程进行了动力学建模和仿真.不考虑碰撞建立火炮、串联弹簧和阻尼所组成系统的非线性动力学模型,运用4阶Runge-Kutta数值算法得到了单弹簧、串联弹簧和结合阻尼的串联弹簧3种缓冲方式下后坐过程的数值解,并在ADAMS中进行了系统动力学仿真.分析了刚度可变弹簧缓冲装置中前置弹簧刚度、后置弹簧刚度、阻尼等对最大后坐力的影响规律.数值仿真结果验证了刚度可变弹簧缓冲方法对最大后坐力的减少机理.在缓冲位移、初始预压力相同的条件下,最大后坐力由9100 N降低为6534.24 N,刚度可变弹簧缓冲装置相比单刚度缓冲装置大大降低了最大后坐力和冲击,应用于某型航炮项目上,减后坐冲击效果很好.