【摘要】：炮閂抽殼機(jī)構(gòu)作為艦炮的重要組成部分,它的主要作用是抽出炮彈發(fā)射后留在膛內(nèi)的藥筒,其工作性能的好壞會(huì)直接影響艦炮的持續(xù)戰(zhàn)斗能力,甚至影響戰(zhàn)場(chǎng)上的局勢(shì)。因此,為提高艦炮工作的可靠性,對(duì)抽殼機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析研究尤為重要。本文以某艦炮抽殼機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,針對(duì)抽殼部件工作過(guò)程中塑性失效的問(wèn)題,結(jié)合非線性有限元理論與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化研究。主要內(nèi)容如下:(1)建立經(jīng)典內(nèi)彈道學(xué)模型模擬了膛內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化,運(yùn)用MATLAB軟件求得了膛內(nèi)壓力載荷,并對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了結(jié)果的正確性。然后分別建立藥筒抽殼阻力的數(shù)學(xué)模型與有限元模型進(jìn)行理論計(jì)算與仿真模擬,并將兩種方法求得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的有效性,為后續(xù)動(dòng)力學(xué)分析提供載荷數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)抽殼機(jī)構(gòu)工作原理在PROE中對(duì)模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,運(yùn)用HYPERMESH、ABAQUS進(jìn)行網(wǎng)格單元的劃分與設(shè)置,并定義各部件連接關(guān)系,完成了整個(gè)有限元模型的建立。最后選用非線性有限元顯式算法對(duì)抽殼機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,得到了三個(gè)關(guān)鍵部件的應(yīng)力分布規(guī)律,找到了結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域,并列為優(yōu)化目標(biāo)。(3)結(jié)合動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果,分析了影響抽殼機(jī)構(gòu)各部件動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的因素,本文主要從部件質(zhì)量與復(fù)進(jìn)速度來(lái)進(jìn)行研究,運(yùn)用正交試驗(yàn)對(duì)抽殼機(jī)構(gòu)三個(gè)關(guān)鍵部件進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化分析。得到了不同因素的最優(yōu)水平,進(jìn)而選出單個(gè)目標(biāo)的優(yōu)組合,再利用矩陣分析法計(jì)算出多目標(biāo)的權(quán)矩陣,從而確定最優(yōu)組合方案。根據(jù)最優(yōu)方案改進(jìn)模型,并對(duì)比優(yōu)化前后的力學(xué)特性與抽殼特性驗(yàn)證了模型優(yōu)化的合理性。優(yōu)化后抽殼部件應(yīng)力得到了明顯的改善,抽筒子最大應(yīng)力下降了17.5%,搖臂最大應(yīng)力下降了13.4%,抽殼模板最大應(yīng)力下降了12.2%;優(yōu)化前后系統(tǒng)能量變化不大,平均拋殼速度僅下降了0.36m/s,這說(shuō)明抽殼機(jī)構(gòu)優(yōu)化后對(duì)整體的抽殼特性影響不大。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ391

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳鵬;炮閂抽殼機(jī)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化[D];江蘇科技大學(xué);2016年

2 卓曉琪;火炮抽殼系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)彈塑性分析[D];南京理工大學(xué);2002年

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本文編號(hào)：2608967