發(fā)布時間：2020-11-08 12:15

　　 隨著現(xiàn)代智能彈藥發(fā)展,高過載彈丸試驗設(shè)備的研究顯得尤為重要。本論文應(yīng)用人機工程學理論及計算機輔助人機工程技術(shù),對高過載彈丸回收系統(tǒng)進行設(shè)計研究,為高過載彈丸試驗設(shè)備的研制和人員操作提供實際的參考價值。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)論述了高過載彈丸回收系統(tǒng)設(shè)計需求,闡明了高過載彈丸回收系統(tǒng)組成,提出了回收子系統(tǒng)的工作原理,對比分析人機操作特性,應(yīng)用Fitts表法和模糊層次分析法,對高過載彈丸回收系統(tǒng)進行人機功能分配。(2)通過建立彈丸回收數(shù)學模型,運用二階人工粘性項MacCormack格式和動邊界網(wǎng)格技術(shù)與經(jīng)典Runge-Kutta法數(shù)值仿真彈丸回收過程。分析了回收管內(nèi)氣體壓力變化、彈丸速度過載曲線,以及試驗參數(shù)對彈丸運動影響,結(jié)果表明計算模擬結(jié)果與實際試驗結(jié)果一致性較好,能為試驗開展提供必要指導依據(jù),同時證明了數(shù)值模擬的正確性。(3)應(yīng)用人機界面設(shè)計與布局原則和人員操作易用性原則,設(shè)計了監(jiān)控操作面板、控制柜臺、回收試驗設(shè)備,結(jié)合三維軟件和jack軟件分析試驗設(shè)備人員操作工效。同時建立彈丸拆裝、搬運損傷風險模型和彈丸裝填風險分析,研究彈丸操作工效,并設(shè)計多功能小車,降低人員操作負擔,提高試驗工作效率和試驗安全性。(4)運用故障樹分析法研究試驗過程中人員操作失誤和試驗設(shè)備故障,建立故障樹模型,采用蒙特卡洛仿真計算人員操作可靠度,并著重研究液氣壓試驗設(shè)備元器件模式重要度,對比分析有無人員維護的液氣壓試驗設(shè)備的可靠度情況。根據(jù)兩類危險源理論,研究高過載試驗危險源并進行分類辨識,結(jié)合軌跡交叉理論提出相應(yīng)的安全防護措施,提高試驗系統(tǒng)安全性,確保試驗人員安全。本課題首次應(yīng)用人機工程學理論和原則對高過載彈丸回收系統(tǒng)進行設(shè)計研究,有助于提高回收系統(tǒng)的安全性、可靠性、高效性、經(jīng)濟性,減輕人員操作負擔,確保試驗系統(tǒng)有效的完成任務(wù),符合時代發(fā)展方向,為進一步深入研究提供基礎(chǔ),同時為其他武器試驗設(shè)備的人機工程學設(shè)計研究提供重要的參考價值。
【學位單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 回收裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.2 系統(tǒng)人機工程研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 系統(tǒng)人機工程總體設(shè)計
    2.1 人機系統(tǒng)組成描述
        2.1.1 人機環(huán)境系統(tǒng)描述
        2.1.2 試驗系統(tǒng)組成
        2.1.3 試驗系統(tǒng)工作原理
    2.2 系統(tǒng)人機功能分配
        2.2.1 人機功能分配描述
        2.2.2 人機系統(tǒng)分類
        2.2.3 人機特性對比
        2.2.4 系統(tǒng)功能分配定性分析
        2.2.5 安全監(jiān)控系統(tǒng)定量分析
    2.3 本章小結(jié)
3 高速彈丸無損回收建模與分析
    3.1 回收過程分析
    3.2 建立彈丸回收數(shù)學模型
        3.2.1 氣體控制方程
        3.2.2 彈丸運動方程
        3.2.3 動邊界與網(wǎng)格處理
    3.3 彈丸回收參數(shù)研究
        3.3.1 算例分析
        3.3.2 回收參數(shù)影響分析
    3.4 彈丸回收結(jié)果對比
    3.5 本章小結(jié)
4 試驗設(shè)備人機操作分析
    4.1 控制臺人機界面設(shè)計
        4.1.1 人機界面設(shè)計與布局原則
        4.1.2 操控面板設(shè)計
        4.1.3 控制臺設(shè)計
        4.1.4 界面工效分析
    4.2 回收設(shè)備易用性設(shè)計
        4.2.1 回收設(shè)備設(shè)計要求
        4.2.2 回收管設(shè)計
        4.2.3 支撐小車設(shè)計
        4.2.4 回收管地基設(shè)計
    4.3 彈丸操作工效分析
        4.3.1 人員操作風險分析
        4.3.2 彈丸拆裝搬運損傷風險模型
        4.3.3 彈丸裝填HEERAP過程分析
        4.3.4 多功能小車設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)人機可靠性研究與安全性分析
    5.1 系統(tǒng)人機可靠性描述
    5.2 人員操作可靠性研究
        5.2.1 人員操作失誤
        5.2.2 人員操作可靠度計算方法
        5.2.3 人員操作故障樹模型
        5.2.4 人員操作故障樹計算
    5.3 試驗設(shè)備可靠性研究
        5.3.1 試驗設(shè)備故障分析
        5.3.2 試驗設(shè)備故障樹模型
        5.3.3 試驗設(shè)備故障樹仿真與分析
    5.4 試驗安全性分析
        5.4.1 高過載彈丸回收試驗特點
        5.4.2 試驗危險源與辨識
        5.4.3 試驗安全防護措施
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻

【參考文獻】

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本文編號：2874768