| Abstract | 第3页 |
| 1.Introduction | 第7-13页 |
| 1.1 Motivation | 第7-8页 |
| 1.2 Literature review of related works | 第8-11页 |
| 1.2.1 Multi-body dynamics system | 第8-10页 |
| 1.2.2 Gun system dynamics | 第10-11页 |
| 1.3 Main work in this paper | 第11-13页 |
| 2.Multi-body dynamics and optimization theory based on ADAMS | 第13-39页 |
| 2.1 Description of multi-body system | 第13-17页 |
| 2.1.1 Multi-body system | 第13-14页 |
| 2.1.2 Rotation matrix | 第14-17页 |
| 2.1.2.1 Direction cosines | 第14-15页 |
| 2.1.2.2 Euler and Cardan angles | 第15-17页 |
| 2.1.2.3 Euler parameters and quaternions | 第17页 |
| 2.2 3 Dimensional modeling for rigid bodies | 第17-22页 |
| 2.2.1 Rigid bodies modeling | 第18-22页 |
| 2.3 Flexible bodies modeling | 第22-27页 |
| 2.3.1 Assumed displacement field | 第22-23页 |
| 2.3.2 Generalized coordinates of deformable bodies | 第23-24页 |
| 2.3.3 Velocity and acceleration of a point on a flexible body | 第24-25页 |
| 2.3.4 Generalized forces | 第25-26页 |
| 2.3.4.1 Generalized external forces | 第26页 |
| 2.3.5 System equation of motion | 第26-27页 |
| 2.4 Constraint modeling | 第27-28页 |
| 2.4.1 Types of constraints | 第27页 |
| 2.4.2 Constraints and degrees of freedom | 第27-28页 |
| 2.4.3 Connecting constraints to parts | 第28页 |
| 2.4.4 Constraints and I and J markers | 第28页 |
| 2.5 Force modeling | 第28-29页 |
| 2.5.1 Defining force magnitude and direction | 第28-29页 |
| 2.5.2 Creating applied force | 第29页 |
| 2.5.3 Single-component force by user-written subroutine | 第29页 |
| 2.5.4 Multi-component force | 第29页 |
| 2.6 Numerical integration of differential equation of motion | 第29-33页 |
| 2.6.1 Single-step methods | 第31-32页 |
| 2.6.2 Multi-step methods | 第32-33页 |
| 2.7 Parameter sensitivity and optimization | 第33-36页 |
| 2.7.1 Design sensitivity analysis | 第34页 |
| 2.7.2 Sensitivity equation for equation of motion | 第34-35页 |
| 2.7.3 Linearization and Jacobian of equation of motion | 第35-36页 |
| 2.8 Post-processing of simulated results | 第36-39页 |
| 2.8.1 Post-processing | 第36页 |
| 2.8.2 Simulating model | 第36-37页 |
| 2.8.3 Default simulation results | 第37页 |
| 2.8.4 Simulation output | 第37-39页 |
| 3.Multi-body dynamics simulation for a towed gun on firing | 第39-69页 |
| 3.1 3 Dimensional model of a gun | 第39-45页 |
| 3.1.1 Brief introduction on I-DEAS | 第39-40页 |
| 3.1.1.1 I-DEAS modeler | 第39页 |
| 3.1.1.2 I-DEAS assembly | 第39-40页 |
| 3.1.2 Modeling parts and assembly | 第40-43页 |
| 3.1.3 Simulation data | 第43-45页 |
| 3.2 Multi-body dynamics model of a towed gun on firing | 第45-52页 |
| 3.2.1 System description | 第45-46页 |
| 3.2.2 Kinematics modeling | 第46-47页 |
| 3.2.2.1 Creating the parts and markers | 第46页 |
| 3.2.2.2 Creating constraints | 第46-47页 |
| 3.2.3 Dynamics model | 第47-50页 |
| 3.2.3.1 Defining force magnitude and direction | 第47页 |
| 3.2.3.2 Creating applied force | 第47-48页 |
| 3.2.3.3 Single-component force by user-written subroutine | 第48-49页 |
| 3.2.3.4 Multi-component force | 第49-50页 |
| 3.2.4 Adding flexible body | 第50-52页 |
| 3.2.4.1 Translating finite element data | 第50-51页 |
| 3.2.4.2 Steps in modeling flexible body | 第51-52页 |
| 3.3 Force element acting on a gun | 第52-60页 |
| 3.3.1 Force acted on spades and wheel | 第52-55页 |
| 3.3.1.1 Analysis of equilibrium | 第52-53页 |
| 3.3.1.2 Force acted on spades | 第53-54页 |
| 3.3.1.3 Force acted on wheel | 第54-55页 |
| 3.3.2 Resisting forces generated by recoil mechanism | 第55-57页 |
| 3.3.2.1 Function of recoil mechanism | 第55页 |
| 3.3.2.2 Forces generated by recoil mechanism | 第55-57页 |
| 3.3.3 Breech force | 第57-58页 |
| 3.3.4 Force generated by equilibrator | 第58-60页 |
| 3.4 Launch dynamics simulation and analysis | 第60-69页 |
| 3.4.1 Solving the differential and algebraic equation | 第60-61页 |
| 3.4.2 Defining integrator method | 第61-62页 |
| 3.4.3 Solution discussion | 第62-69页 |
| 4.Structure parameter sensitivity and optimization for a towed gun | 第69-101页 |
| 4.1 Design variables and objective function | 第69-71页 |
| 4.1.1 Design variables | 第69-70页 |
| 4.1.1.1 Parametric analyses | 第69页 |
| 4.1.1.2 Design of experiments(DOE) | 第69页 |
| 4.1.1.3 Optimization | 第69-70页 |
| 4.1.2 Objective function | 第70-71页 |
| 4.1.2.1 Finding a good objective to measure | 第70页 |
| 4.1.2.2 Using measures for objectives | 第70页 |
| 4.1.2.3 Using objectives objects | 第70-71页 |
| 4.2 Theory of structure parameter sensitivity | 第71-72页 |
| 4.2.1 Creating design variables | 第71页 |
| 4.2.2 Review design variable values | 第71页 |
| 4.2.3 Running design study | 第71-72页 |
| 4.2.4 Examining the results of design study | 第72页 |
| 4.3 Algorithm of optimization | 第72-73页 |
| 4.3.1 External algorithms | 第73页 |
| 4.4 Structural parameter sensitivity for a gun | 第73-91页 |
| 4.4.1 Solution discussion for sensitivity test | 第74-91页 |
| 4.5 Dynamics optimization for a gun | 第91-101页 |
| 4.5.1 Modifying design variables | 第92页 |
| 4.5.2 Running an optimization | 第92-94页 |
| 4.5.3 Solution discussion for optimization test | 第94-101页 |
| 5.Conclusions and recommendations | 第101-105页 |
| 5.1 Conclusions | 第101-103页 |
| 5.2 Recommendations | 第103-105页 |
| Acknowledgements | 第105-107页 |
| References | 第107-110页 |
