弹性支撑条件下的大型车载箱式倾斜发射装置振动响应分析

作者:邓飙;郭一锋;李天石 刊名:机械设计与制造 上传者:孔字

【摘要】大型车载箱式倾斜发射装置工作时若采用轮胎着地支撑代替液压油缸支撑,可以进一步缩短发射准备时间,减轻装备质量,提高装备机动性,但同时由此产生的振动环境也更加恶劣。建立了能反映弹性支撑条件下的大型车载箱式倾斜发射装置各个方向振动的整车模型,分析了导弹发射过程中的系统振动激励,对发射过程的动态响应进行了仿真计算,并从频域和时域对仿真结果进行了分析。

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152 机 械 设 计 与 制 造 Machinery Design & Manufacture 第 10期 2o09年 10月 文章编号 :1O叭一3997(20O9)1O一0152—03 弹性支撑条件下的大型车载箱式倾斜发射装置 振动响应分析 邓 飙 l' 郭一锋 李天石 。 ( 第二炮兵工程学院,西安 710025)( 西安交通大学 机械学院,西安 710049) VibratiOn analysis Of Iarge incIine tube—launching Vehicle with flexible suppOrting DENG Biao 一,GU0 Yi—feng ,LI Tian—shi ( The Second ArtilleIy Engineering C0llege,Xi’an 71O025,China) (。The Mechanical C0llege 0f Xi’an Jiaot0ng University,Xi’an 710049,China) 中图分类号:TH16,rrP206 文献标识码 :A — —£』—.1— 1日IJ吾 传统的车载箱式倾斜发射,通常在大型机动发射系统车架上 安装液压或螺旋支腿进行支撑。该支撑在调平情况下,可以为导 弹起竖及发射提供一个水平基准,解除车辆减振装置对车架的作 用力,提高导弹发射时的稳定性。 若采用轮胎直接着地支撑代替传统的支腿支撑,必将进一步 缩短发射时间,减轻装备质量,提高装备的适应性和机动性。但采 用轮胎直接着地支撑,车体的悬架与轮胎将会在发射冲击激励的 作用下产生振动,这一方面会对导弹发射形成较大的初始扰动, 另一方面,能量较大的低频振动也会对弹上设备造成不利影响。 对于采用多联装箱式倾斜发射的大型导弹武器系统,当所发射的 导弹不位于发射装置的对称面内时,发射装置不仅会发生俯仰, 侧倾 ,和垂向振动,也会发生纵向,侧向及横摆角振动。为此,应建 立能反应上述各个方向振动的弹性支撑条件下的整车模型,对导 弹发射冲击激励下的发射装置的动态响应进行分析计算,以评估 振动环境下导弹发射的初始扰动和弹上设备的安全性。 2系统动力学模型 2.1系统简化模型 装备车辆采用 8×8全独立悬架,全浮式半轴,断开式驱动桥。 起落架起升到位后,起竖油缸由机械机构锁死 ,起落架与车体形 成刚性连接。车体悬架部分简化为弹簧和阻尼。导弹发射时,轮胎 女来稿 日期 :2008—12—23 附着于地面,不发生纵向和侧向滑移,轮胎对车体的纵向和侧向 反作用力是由轮胎胎面弹性变形引起的。根据轮胎的相关理论, 此时反作用力的大小只与轮胎纵向和侧向刚度、阻尼及相应的弹 性变形有关,可将其简化为弹簧和阻尼并联的系统。发射装置整 体的简化模型,如图 1所示。 图1系统简化模型 如图2所示,各独立悬架与车架的连接点位置示意图。图中: 1~8一各独立悬架与车架的连接点位置;6 ~6厂 各桥至车体横轴 的水平距离; 一半轴距。 第 10期 邓 飙等:弹性支撑条件下的大型车载箱式倾斜发射装置振动响应分析 l53 J 61 64 6 2 6 3 - 1 r 1 r I 8 7 6 5 0 1 2 3 4 图 2各独立悬架支撑点位置不恿 图 2.2系统运动微分方程的建立 以悬质质量的质心 O为原点,车体水平时的纵轴为 x轴,横轴 为 】,轴,z轴通过 D点,其方向由右手法则确定,建立固结于车体 的坐标系0 l,Zc由Newt0n-Euler法建立系统运动微分方程如下: 侧倾运动:厶一加 +(上一 ) +厶 = 坂 俯仰运动: +

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