舰炮后坐力试验装置仿真及其控制系统的研究

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1、分类号学号学校代码密级硕士学位论文舰炮后坐力试验装置仿真及其控制系统的研究学位申请人：徐鲲学科专业：轮机工程指导教师：李维嘉教授答辩日期：2015.5.IAThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringSimulationandControlSystemoftheGunRecoilTestDeviceCandidate:XuKunMajor:MarineEngineeringSupervisor:Prof.LiWeijiaHuazho

2、ngUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.China2015II独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日III华中科技大学硕士学位论文摘要舰船后坐力试验装置是用于对舰炮后坐系统进行连续性冲击的验证装置，在不使用实弹的情况下，产生与实弹射击下具有相同冲量特性的效果，以验证炮架的刚度、强度及可靠性。本文在分析了舰船后坐力试验装置的工作原理的基础上，根据设计要求确定了冲量发生器在提供充

4、足动能条件下的柱塞缸的最大初始氮气压力。然后通过AMESim分别建立了在常温下的柱塞缸的气动模型，分析了柱塞缸在考虑散热因素下内部压力的特性。针对装置关键部件——缓冲器内部超高压力的工作特性，利用AMESim求解了缓冲器内部超高压力与压缩位移之间的对应关系，完善了试验装置的动力学模型。最后，对缓冲器的冲击特性进行了仿真分析及试验测试，验证了本文所建立的动力学模型的正确性，为试验装置冲击特性的参数设置提供了理论依据。安全性是系统设计过程中需要考虑的主要因素，根据液压控制系统的工作过程，综合考虑了响应时间、输出负载、上位机与下位机的通信类型和通信速率等因素，选择了具有

5、高可靠性的西门子PLC为系统的控制硬件。根据控制的逻辑特点，基于梯形图中的顺序控制设计法，完成了冲量发生器的预准备工作，并定义了通信控制指令。最后对PLC程序进行了模拟测试，验证了程序的正确性，为试验装置的冲击试验奠定了基础。关键词：舰炮后坐力；动力学仿真；缓冲器；冲量发生器；PLC逻辑控制I华中科技大学硕士学位论文AbstractTherecoiltestdeviceisusedtoverifythedeviceofthegunrecoilsystemwithcontinuousimpact.Itcausesthesamemomentumcharacterist

6、icswiththecaseinfiring,withouttheuseofliveammunition.Itisusedtoverifythestiffness,strength,andreliabilityoftheguncarriage.Thispaperintroducestheworkingprincipleoftherecoiltestdevice,andsolvestheinitialpressureofthenitrogenoftheplungercylinderinimpulsegenerator.Pneumaticmodelofimpulseg

7、eneratorisestablishedinnormalconditions,andanalysisthechangeofinternalpressureintheplungercylinderintheconsiderationoftheheatfactor.AMESimisusedtoperfecttheaerodynamicsimulationmodel.Itsolvesthecorrespondencebetweentheinternalbufferultrahighpressureandthepistondisplacement.Finally,usi

8、ngthe