基于刚-柔耦合模型的供弹系统动力学分析

李 利，魏立新，樊永锋

(郑州机电工程研究所，河南 郑州 450052)

0 引 言

为了提高某型小口径舰炮射击过程中供弹的可靠性，有必要对其供弹系统进行动力学分析。该小口径舰炮的供弹系统属于刚柔耦合系统，尤其是供弹系统弹鼓模块中的双线螺旋片，属于薄板类易变形的柔性体。由于供弹系统模型刚柔耦合效应的存在，会对供弹系统的动力学特性造成很大的影响。目前国内对小口径舰炮供弹系统的研究只限于结构和运动原理上的分析，对其动力学分析的研究较少，特别是对供弹系统进行深一步的刚柔耦合动力学分析。因此有必要建立供弹系统虚拟样机，对供弹系统模型进行刚柔耦合动力学仿真[1]。

供弹系统的主要构件双线螺旋片在高转速、受力大的工况下会产生变形，因此在仿真中必须视为柔性体。其余受力小，刚度大的构件可以视为刚体，这样建立的动力学模型不仅可以准确的反映供弹系统的运动状态，又可以使仿真的工作量大大降低[2]。

文中分别建立了供弹系统的刚柔耦合动力学模型和刚体动力学模型，利用动力学仿真软件Adams分别进行动力学仿真，并与试验结果进行对比，为以后的样机研制提供依据[3]。

1 刚柔耦合模型的建立

1.1 供弹机构的工作原理

供弹系统主要包括弹鼓和供弹机构两大组件，具体模型如图1所示。弹鼓主要用来储存炮弹，为炮弹进入供弹机构提供集弹空间；供弹机构利用自动机火药燃气的后坐力作为动力，通过四级拨弹轮把弹从集弹圆盘的集弹器中带出。……