舰船科学技术  2018, Vol. 40 Issue (3): 154-157 PDF

Simulation of recoiling buffer with annular spring based on ADAMS
WEI Li-xin, CHEN Yan-wei, LIU Ming-min
The 713 Reseach Institude of CSIC, Zhengzhou 450015, China
Abstract: In this paper,introduce the method of simulation the annular spring with runtime function in ADAMS,and simulating the recoiling displacement of one gun. The result showed that the method is correct,and it can also be used in simulation analysis of other special spring.
Key words: annular spring     ADAMS     recoiling buffer     dynamics analysis
0 引　言

 图 1 环形弹簧力学性能曲线 Fig. 1 Annular spring mechanical property curve

1 转管炮后坐缓冲受力分析

 图 2 后坐缓冲模型示意图 Fig. 2 Structure chart of the recoiling buffer

 图 3 后坐部分受力图 Fig. 3 force diagram of the Recoiling Buffer

 $F = m\ddot x = F(t) - k \cdot x - c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g\text{。}$

1）当前支座处于后坐运动时：作用力=弹簧变形力+阻尼+摩擦力；

2）当前支座处于复进运动时：作用力=弹簧变形力×比例系数+阻尼×比例系数-摩擦力；

3）当后支座处于复进运动时：作用力=弹簧变形力+阻尼-摩擦力；

4）当后支座处于后坐运动时：作用力=弹簧变形力×比例系数+阻尼×比例系数+摩擦力。

${v_q}$ <0， $F = k \cdot x + c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g,$

${v_q}$ =0， $F = k \cdot x,$

${v_q}$ >0， $F = sc \cdot k \cdot x + sc \cdot c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g;$

${v_h}$ >0， $F = k \cdot x + c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g,$

${v_h}$ =0， $F = k \cdot x,$

${v_h}$ <0， $F = sc \cdot k \cdot x + sc \cdot c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g\text{。}$

2.1 按设计参数仿真

IF（后支座位移:

IF（前支座位移:

IF（前支座速度:

$k \cdot x + c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g$ , $k \cdot x$ , $sc \cdot k \cdot x + sc \cdot c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

）,

$k \cdot x$ , $k \cdot x$

）,

IF（前支座位移:

IF（前支座速度:

$k \cdot x + c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g$ , $k \cdot x$ , $sc \cdot k \cdot x + sc \cdot c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

）,

$k \cdot x$ , $k \cdot x$

）,

IF（后支座速度:

$sc \cdot k \cdot x + sc \cdot c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g,$ $k \cdot x,$ $k \cdot x + c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

2.2 用弹簧测试数据仿真

IF（后支座位移:

IF（前支座位移:

IF（前支座速度:

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）+ $c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g$ ,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_2, 0）+ $sc \cdot c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

）,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）, AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）

）,

IF（前支座位移:

IF（前支座速度:

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）+ $c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g$ ,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_2, 0）+ $sc \cdot c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

）,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）, AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）

）,

IF（后支座速度:

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_2, 0）+ $c \cdot \dot x + \mu \cdot m \cdot g$ ,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）,

AKISPL（ $x$ , 0, SPLINE_1, 0）+ $c \cdot \dot x - \mu \cdot m \cdot g$

3 仿真结果 3.1 依据设计参数仿真

 图 4 弹簧力-时间曲线 Fig. 4 Spring force-time curve

 图 5 弹簧力-位移曲线 Fig. 5 Spring force-displacement curve

 图 6 自动机后坐位移-时间曲线 Fig. 6 Recoil displacement-time curve
3.2 以实际测试数据仿真

 图 7 弹簧力-时间曲线 Fig. 7 Spring force-time curve

 图 8 弹簧力-位移曲线 Fig. 8 Spring force-displacement curve

 图 9 后坐位移曲线（发射率4 200发/分） Fig. 9 Recoil displacement-time curve
4 与试验结果对比

 图 10 实际射击测试后坐位移曲线（发射率4 200发/分） Fig. 10 Test dadta of recoil displacement-time curve
5 结　语

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