摘要：多体系统传递矩阵法作为一种多体系统动力学新方法,在进行多体系统动力学分析时无需系统总体动力学方程、涉及矩阵阶次低计算速度快的优点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、坦克等复杂大型机械系统动力学分析与设计。为了提高多体系统传递矩阵法计算速度,研究了分布式并行计算的原理和方法,将MPI(Message Parallel Interface)分布式并行计算环境引入到多体系统传递矩阵法计算中。针对变截面梁的多体系统传递矩阵法动力学计算算例,设计了并行算法,分析了单机多核和分布式网络环境对计算时间的影响,结果显示通过并行计算能够大幅度提高计算效率。

摘要：作为一种多体系统动力学新方法,多体系统传递矩阵法由于其无需系统总体动力学方程和快速计算的特点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、舰炮等复杂大型机械系统动力学分析与设计.本文介绍了该方法的研究进展,包括:线性多体系统传递矩阵法、多体系统离散时间传递矩阵法、二维系统传递矩阵法、受控多体系统传递矩阵法、多体系统传递矩阵法和通常动力学方法的混合方法等,给出了该方法解决自行火炮、多管火箭武器多体系统动力学的重大工程应用实例.

摘要：目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立分传递矩阵,最后搭建整车的总传递矩阵。继而建立了载货汽车刚柔耦合多体系统动力学模型,并进行平顺性分析验证,仿真结果与测试结果趋势上基本一致。文章提出了模块化建模方法,提高了代码重用率,而且结构的改变仅需建立新元件传递矩阵进行替换即可,相比传统方法更灵活方便,为多体系统建模提供了新的思路及方法。

摘要：水下航行器舵系统振动特性的快速、准确计算是进行舵系统水弹性和振动控制研究的关键。为了研究舵系统关键部件的结构参数对其振动特性的影响,本文基于多体系统传递矩阵法建立了舵系统动力学高效仿真模型,并与商业软件ANSYS的仿真结果进行对比分析,验证模型的准确性。计算结果表明:基于多体系统传递矩阵法的舵系统振动特性计算效率远高于ANSYS软件。舵系统的第1、3阶为对称模型,第2、4阶为反对称模态且为局部模态。增加液压弹簧刚度可以增加舵系统第1、3阶的频率,相当于增加了操纵系统的等效扭转刚度,可以抑制舵叶俯仰运动。

摘要：应用多体系统传递矩阵法,建立了全新的多管火箭发射动力学控制模型,以二次型性能指标为成本函数,设计了脉冲推力器为控制执行机构的振动主动控制律,并设计了多管火箭发射系统在燃气流冲击下定向器的振动主动控制系统,获得了最优脉冲控制力幅值和脉冲推力器工作次数.应用设计的控制律数值仿真了某多管火箭定向器无控和受控状态下的振动响应,仿真结果表明该法可有效地降低定向器的振动.该方法易于工程实现,对控制多管火箭发射系统的振动、提高多管火箭射击的精度具有重要意义.

摘要：为了研究四旋翼飞行器在飞行过程中的共振现象,本文基于线性多体系统传递矩阵法对四旋翼飞行器进行振动分析,建立系统的总传递矩阵和特征方程,通过MATLAB求解特征方程得到其前10阶固有频率,并通过四旋翼飞行实验验证了固有频率求解的准确性。在此基础上,修正了四旋翼飞行器未考虑系统谐振模态的一类常规动力学模型,提出了一种带有谐振模态的四旋翼飞行器非刚体模型,该结果为后续的控制系统设计中如何抑制共振现象提供了的理论依据。

摘要：现代战争对诸如多管火箭、火炮、坦克、装甲车辆等常规武器的射击密集度的要求不断提高。射击密集度差、试验用弹量大、发射不安全成为制约现代常规武器发展的难题。武器射击密集度和发射安全性取决于武器系统动力学规律,发射动力学作为研究武器系统发射过程中受力和运动规律的一门新兴学科分支,在国际上已成为提高武器射击密集度和发射安全性的新技术突破口。针对上述情况,介绍了多体系统发射动力学理论与技术进展及其在武器射击密集度和安全性设计与试验中的应用,为武器射击密集度和安全性设计与试验提供新理论与技术。

摘要：应用多体系统传递矩阵法,推导了激光陀螺捷联惯导减振系统各元件的传递方程和传递矩阵,建立了相应的多体系统动力学模型,获得了系统总传递方程、总传递矩阵和响应的功率谱密度。分别应用文中方法和通常振动分析方法,获得了随机输入条件下激光陀螺捷联惯导减振系统动态响应的功率谱密度,仿真结果对比表明了文中方法的有效性。文中方法无需建立系统总体动力学方程,计算速度快、建模灵活,为激光陀螺捷联惯导系统减振设计提供了新的技术手段。

摘要：多管火箭炮射击精度设计方法是获得多管火箭系统高射击精度的关键技术。为解决长期制约多管火箭系统发展的射击精度设计方法国际难题,从准确快速描述多管火箭系统动力学规律入手,通过理论、计算、试验三大方面连续20多年的系统深入研究,引入多体系统传递矩阵法这一多体系统动力学新方法,结合现代计算机技术,构建了多管火箭系统动力学可视化仿真与设计软件和多管火箭系统射击精度数据库,据此首次制定了我国首个多管火箭炮射击精度总体设计方法兵器行业标准和国家军用标准,包括:多管火箭炮射击精度设计原理与流程、模型设计、动力学仿真与优化、虚拟样机总体设计方案及其虚拟试验结果、虚拟试验结果的物理试验验证、多管火箭炮射击精度总体设计方案。这些为多管火箭系统射击精度设计提供了理论依据、技术手段与技术标准,为其他武器系统和其他复杂机械系统动力学设计提供了借鉴。给出了本方法用于我国兵器、船舶、航空、航天工业行业多种多管火箭系统射击精度设计重大工程实践,大幅提升多管火箭炮射击精度设计水平从而大幅提高多种多管火箭系统射击精度的部分实例。

摘要：应用多体系统传递矩阵法,建立了某多管火箭系统动力学模型、动力学模型拓扑图、总传递方程、特征方程及动力学数值仿真系统,对比了不同工况下多管火箭系统动态特性;设计了射序和射击间隔联合优化连续变量,结合遗传算法,实例进行了以不同工况下最佳射击密集度为目标的最佳射序和最佳射击间隔优化设计,仿真结果表明,射击密集度提高了30%以上;基于单片机技术,研制了不同工况下自适应发火装置,取得了良好的工程应用效果,实现了多管火箭变射序变射击间隔发射技术。