隨著戰(zhàn)爭形式的不斷發(fā)展變化,新的戰(zhàn)場環(huán)境與作戰(zhàn)模式對火炮的性能提出了更高的要求,大口徑火炮威力和機動性的矛盾也愈加突出,而傳統(tǒng)的火炮設計理論難以實現(xiàn)影響火炮綜合性能的動力學參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化,從而無法破解這種矛盾,已成為制約新一代高性能火炮研制的主要瓶頸之一。本文以此為背景,以大口徑火炮總體結構與關鍵部件一體化設計為研究目標,應用多體系統(tǒng)動力學、神經(jīng)網(wǎng)絡代理模型技術、現(xiàn)代優(yōu)化設計等理論與方法,對火炮多柔體系統(tǒng)動力學優(yōu)化方法進行系統(tǒng)深入的研究。為了更好地模擬大口徑火炮發(fā)射過程中各部件空間運動和局部變形相互耦合情況,利用模態(tài)綜合法描述身管、搖架和上架等關鍵部件的彈性變形,通過界面節(jié)點將柔體與簡化為剛體的炮尾、炮口制退器等連接。使用柔體-柔體接觸關系模擬搖架襯瓦和身管、高低機齒弧和齒輪軸等部件間相互作用,通過含微小間隙的改進接觸算法和修正的Coulomb摩擦方程表征身管與搖架前后襯瓦間的碰撞接觸關系。對某大口徑火炮多柔體系統(tǒng)發(fā)射動力學進行了數(shù)值計算,通過對比測試數(shù)據(jù)和數(shù)值計算結果,驗證了所建模型的合理性。針對火炮柔體結構參數(shù)隱含于模態(tài)中性文件而難以直接選為設計變量的難題,基于遺傳優(yōu)化的RBF-B...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【部分圖文】：

圖１．５論文整體研究框架??１５??

博士論文?面向大口徑火炮一體化設計的多柔體系統(tǒng)動力學優(yōu)化方法研究??

圖２．４炮尾的三維實體模型??多體系統(tǒng)中的剛體構件，既可以在ＡＤＡＭＳ軟件中直接建造，也可以從其他ＣＡＤ??

ＡＤＡＭＳ中直接進行精準建模，因此建模時一般首先在諸如Ｐｒｏ／Ｅ、ＵＧ、Ｉ－ＤＥＡＳ等ＣＡＤ??中進行三維建模，然后通過ＣＡＤ軟件和ＡＤＡＭＳ間的軟件接口，采用Ｐａｒａｓｏｌｉｄ等格式??將模型導入ＡＤＡＭＳ中完成幾何建模。圖２．４為炮尾的三維實體模型圖。??２．２．１．２模型參....

圖２．６揺架有限元分析模型??然后，運用ＡＤＡＭＳ／Ｆｌｅｘ將有限元分析生成的模態(tài)中性文件（＊．ＭＮＦ）導入模型中，??

建立對應有限元模型，進行模態(tài)分析。針對搖架的結構特點，在Ｈｙｐｅｒｗｏｒｋｓ??中，使用８節(jié)點等參六面體單元及板殼單元對搖架進行有限元離散，共有２１１７６個節(jié)點，??１８９９４個單元，如圖２．６所示。圖中界面主從節(jié)點通過剛性單元連接，主要用于多體系統(tǒng)??中的柔體搖架與火炮其他部件....

圖２．８火炮多柔體動力學模型局部圖??為了驗證所建動力學模型的合理性，建模后進行數(shù)值計算并將數(shù)值計算結果與試驗??

２．４．１多柔體系統(tǒng)動力學模型??通過建立各剛體和柔體結構模型，并設置好部件間約束條件，加載好載荷條件后，??得到本文研宄所需的某大口徑火炮多柔體系統(tǒng)動力學模型，圖２．８為該動力學模型的局部??７Ｋ意圖。??耳軸中心上架?搖架??身管??ｘ?ｒＴｉｆｉ—?ｉ：?－??圖２．８火炮....

本文編號：3896202