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| 內容簡介： |
本书以多体动力学、液压系统动力学、故障物理学和可靠性强化试验、参数优化等理论为基础，探讨了输弹系统机电液耦合虚拟样机建模方法、故障仿真方法以及可靠性强化试验方法和参数优化等问题。本书主要内容包括：系统故障分析、系统仿真平台开发及运用、基于虚拟样机的故障仿真方法研究及应用、系统可靠性强化试验设计与仿真以及系统的结构参数优化。
本书在编写中注重建模方法、软件实现与工程实际的紧密结合，以及经典数字仿真技术与可靠性强化试验、优化设计技术等现代先进理念和技术的有机结合，可以作为从事装备系统设计研制、可靠性分析的相关科研人员、工程技术人员和高校相关专业研究生的参考书。
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| 關於作者： |
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崔凯波（1985年—），男，山西长治人。工学博士学位，陆军工程大学石家庄校区讲师，主要从事装备教学和维修保障工作。自工作以来，承担本科生和研究生的6门课程教学任务，担任大学优质课程和精品课程主讲教员，发表学术论文30余篇，教学论文10余篇，编写学科专业教材4部，出版学术著作2部，获得专利授权6项，获得大学教学比武三等奖1次，大学教学成果二等奖3项，指导学员参加大学科技创新比赛获得一等奖1项，获得校级科技进步三等奖2项，单位嘉奖2次。
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| 內容試閱：
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随着我军火炮口径越来越大，严酷的战争条件使得大口径火炮的爆发射速和持续射速成为火炮的重要战技指标。装填自动化作为提高火炮射速指标的重要途径，是大口径自行火炮武器系统发展的关键技术之一，也是世界各国竞相研究和发展的重点。可靠性直接反映了系统的质量指标，关系到系统的整个运转过程。
因此，加强输弹系统可靠性和优化设计方面的研究工作具有重要的现实意义。我们在国内外相关研究的基础上，结合自身的研究与工作经验，编著了本书。本书以某大口径自行火炮输弹系统为研究对象，以故障分析、多体系统动力学、机械系统动力学仿真、液压系统仿真、虚拟样机技术、可靠性强化试验以及结构参数优化等知识和技术为载体，开展了可靠性强化试验仿真及结构参数优化研究，较为系统地为广大读者呈现了一种集机电液一体化的典型复杂系统的分析和研究方法。
全书共分为8章，其主要内容和基本逻辑如下：第1章，绪论。明确了研究的背景及目的，介绍了自动装填技术、虚拟样机仿真技术、参数优化技术以及可靠性强化试验技术的研究进展。第2章，输弹系统故障分析。为摸清输弹系统常见的故障模式，开展了输弹系统结构组成和工作原理分析，建立了输弹系统的故障树，并对故障树进行了定性分析；运用模糊多属性决策的方法进行了输弹系统的故障模式危害度决策分析，找出了输弹系统的关重件，从而明确了后续的研究重点。第3章，输弹系统仿真平台开发。以输弹系统为研究对象，以建立能逼真反映其动力学特性的虚拟样机模型为目的，针对目前机电液耦合仿真中存在的问题，提出了适合于大型复杂系统耦合仿真的协同仿真方案，运用Pro/E建立输弹系统三维实体模型，然后转换到ADAMS下，在分析输弹系统的拓扑关系的基础上建立了多体系统动力学模型；运用EASY5建立输弹系统液压控制模型，通过ADAMS/Controls模块实现了动力学模型和液压模型的联合建模，建立起输弹系统的虚拟样机模型，并从定性和定量两个方面校核了虚拟样机的可信度。通过仿真分析，证实了所建立的虚拟样机能够较好地解决机电液耦合、多碰撞变拓扑等建模难点，仿真结果较为真实地反映了系统的状态，得到了系统的动力学参数，为开展为输弹系统故障规律研究、可靠性强化试验研究和参数优化研究奠定了基础。第4章，输弹系统仿真分析。以多体动力学为基础，分析了多接触问题，针对ADAMS软件处理多接触碰撞不理想的情况，运用ADAMS分段仿真法，编写相应的仿真脚本，解决了接触力突然消失的问题，获取了多接触条件下的碰撞力；基于联合仿真获得了系统的动态响应，得出了输弹系统的动态特性和运动规律。第5章，基于虚拟样机的故障仿真方法及应用研究。针对基于实物样机的故障研究的诸多不足，提出了基于虚拟样机的故障注入仿真方法。概括了虚拟样机故障仿真的框架和流程，提出了基于虚拟样机的故障仿真方法手段的三大关键支撑技术，分析了故障注入常用的五种方法。将虚拟样机故障仿真方法应用于某大口径自行火炮输弹系统。对故障仿真的研究结果进行了分析，发现此种故障研究方法可行并且具有很强的实用价值，为故障分析、故障特征的快速提取提供了新的方法。第6章，输弹系统强化试验方案设计。以输弹系统为研究对象，重点从机械系统可靠性强化试验理论与技术方面进行探索，拟定了输弹系统可靠性强化试验方案；以试验方案为依据，提出了输弹系统可靠性强化试验装置的功能要求，进行了试验总体方案设计，对输弹系统可靠性强化试验的具体开展提供了有益参考。第7章，输弹系统可靠性强化试验仿真。基于输弹系统虚拟样机仿真平台，围绕输弹机关重件的疲劳失效和磨损失效开展强化试验仿真。针对可靠性强化试验的基本要求和虚拟样机仿真的特点，提出了强化试验仿真指导原则；通过失效机理和失效过程分析，分别建立了疲劳及磨损强化系数计算模型；针对典型的疲劳和磨损失效关重件，开展了可靠性强化试验仿真研究，并对强化试验效果进行了具体分析。结果表明，针对于输弹系统的可靠性强化试验方法和试验方案合理、可行，为输弹系统可靠性强化试验装置研发以及输弹系统可靠性强化试验的具体开展提供理论和技术参考。第8章，输弹系统结构参数优化研究。通过输弹系统虚拟样机仿真，结合相对灵敏度方法，解决了结构参数不同量纲无法比较其对输弹性能指标影响显著性的问题；针对仿真运算量大的问题，运用正交方法设计了仿真试验。通过仿真计算，得到输弹性能指标值，获得待优化设计参数与输弹机性能指标样本对，并运用人工神经网络方法进行了学习和训练，研究了结构参数与性能指标的非线性映射关系；引入遗传算法优化计算，获得了使输弹系统工作性能的结构参数。
本书按照“清晰简练阐述科学原理、系统细致普及知识信息、贴近实际结合装备应用”的总体思路来编写。在内容上不求大而全，但求达到以点带面和举一反三的效果，从而解决工程实际需求问题。本书可以作为从事武器系统设计研制、可靠性分析的相关科研人员、工程技术人员和高校相关专业研究生的参考书。
在本书编写过程中，参考了国内外大量的书籍和资料，在此我们特别对相关参考文献资料的作者表示衷心感谢。由于编者知识水平有限，尽管倾注了极大的精力和努力，但书中难免存在不妥之处，敬请读者批评指正，从而使本书在使用过程中得到不断完善。
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