苏 鹏，伦庆龙，袁伟亮，龙忠杰，李 剑，杨 洋

(1.北京信息科技大学 机电工程学院， 北京 100192; 2.国家康复辅具研究中心 民政部智能控制与康复技术重点实验室， 北京 100176; 3.中国北方车辆研究所， 北京 100072; 4.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院， 北京 100191)

弹簧是一种常见的机械标准件，主要功能有控制机械运动、吸收能量、储存及输出能量等。利用弹簧作为动力，储存及输出能量，具有快速、重复性强、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于各类机械系统中，如弹壳、航空座椅等小质量对象的弹射[1]。对于弹簧机构，弹簧作为储存能量载体，通过可靠的闭锁机构锁定弹簧的压缩量，并基于解锁机构使弹射时能在瞬间释放弹簧，实现轻质量物体的弹射[2]。其中，蓄能组件是弹簧机构的核心部件，其力学性能及能量转换效率影响弹簧机构的性能[2]。

根据武器抛壳和导弹弹射的机构运动原理建立动力学模型，可计算出不同武器状态下的动力学响应，然后利用Matlab、Adams和Ansys等仿真软件对动力学模型求解，验证模型的合理性，有益于弹簧机构的设计研究[3]。有研究者基于弹射模拟试验系统对车载冷发射刚柔耦合动力学响应进行分析，验证了仿真模型的合理性[4]，也有研究者利用自适应无迹卡尔曼滤波算法对多股螺旋弹簧动态响应模型参数进行了辨识和分析[5]，提升了弹簧的弹射性能。

为在小空间中得到较大的弹射力，并便于设计闭-解锁机构，多使用并联小径弹簧替代单根大径弹簧，并联弹簧劲度计算公式可根据串联弹簧劲度公式推导得出，同样具有串联弹簧的线型特征[6]。……