优化火炮结构减振王德石[9]建立了单管舰炮的多体动力学模型，并推导了系统的拉格朗日方程，研究了某型 号舰炮的振动，结果表明设计适当的平衡机系统、改变高低机的柔性可以将炮口的振动降低 一个数量级。杨国来等人[10]通过使用多体动力学建立了某种火炮的多体动力学模型，结果表 明改变起落部分的转动惯量及炮身凸肩的位置可以明显减小火炮射击时的振动。张永存等人

[11]研究了火炮前支架与炮口振动的关系，结果表明前支点的位置与前支架的刚度对炮口振动有着显著的影响，以炮口最大振幅最小为目标，优化了前支点位置与前支架结构，得到了很 好的效果。 69398

2 炮口减振器减振法

弹丸出炮口时身管前端的振动对其射击精度影响很大，所以炮口是抑制振动的最佳位置。 因此在炮口处安装减振装置是提高火炮射击精度的一个改进方法。 

王德石等人[12]于 1999 年提出在火炮上安装火炮减振器来解决火炮的振动问题，建立了 弹簧阻尼质量块的动力吸振器模型，并利用波的传递与反射原理进行了理论的推导，得到了 减振器参数与炮口振动的关系；之后在某小口径舰炮上进行了实验，发现可以将振动加速度 能量减少 7 dB。 

Andrew Littlefield 和 Eric Kathe 等人在 2000 年前后提出了一种炮口减振装置[13,14]。这种 减振器利用几根均匀分布在火炮身管周围的连接杆，一端固定在炮口，另一端与可在火炮身 管周围振动的质量环固定，如图 1.3。圆棒视作悬臂梁，作为弹簧和阻尼器工作。Andrew Littlefield 等人分别用 Matlab 和实验进行了验证，取得了良好的结果，由此还产生了几项专 利[15,16]。 

安装好的减振器[13] 

在 Andrew Littlefield 等人研究的基础上，王翀[17]和姚浩泽[18]对这种类型的减振器使用软 件进行了仿真，并且优化了连接杆的长度和减振器的安装位置，得到了理想的减振效果。 

机械式减振器的减振频率范围比较窄，一般只针对振动系统的一个频率，降低了它的稳

定性，影响了它的应用范围；而磁流变材料是一种流变性能可以通过磁场控制的新型智能材 料，所以可以通过磁场来改变材料的性能以适应不同的频率要求；现在磁流变材料主要包含 以下几种：磁流变液、磁流变泡沫、磁流变弹性体等[19]。 论文网

由于磁流变液（也包括磁流变泡沫）依旧具有流体的性质，它在使用的过程中需要密封， 因此对加工精度提出了比较高的要求；而磁流变弹性体是由高分子聚合物和软铁磁性颗粒混 合制成的，具有固体性质，无泄露问题，使用方便，从而得到了广泛应用。 

方坤伦[20]就磁流变弹性体在火炮身管减振方面的问题做了研究，制作了减振器实物在一 根悬臂梁上进行了减振实验并在 Abaqus 中进行了耦合系统仿真分析，取得了理想结果。 

火炮身管的减振研究已经持续了很长一段时间，从理论分析模型的进步，到机械减振， 再到现在的新材料磁流变减振，已经取得了很多的成果。但是最新的磁流变减振在现阶段还 存在一些问题： 

（1）传统的磁流变弹性体本身阻尼比较大，可控范围不大，减振效果存在局限[21]。 

（2）现有理论模型无法完全准确描述磁流变弹性体的性能。 综上所述，现在磁流变减振器还处在研究的初步阶段，如果能够开发出阻尼性能优良的

磁流变弹性体并且能够建立起精确的模型的话，磁流变减振器就能扩大应用范围，达到更好 的减振效果。而机械减振器由于结构简单、响应快，能够使用在一些没有外加电源条件或者 是电磁干扰比较强烈的地方。但是机械减振器减振频率单一，必须通过变频装置来改变减振 器的减振频率，这样，机械减振器就应该朝着变频方便、工作频带宽这个方向发展。