伞兵战车气囊缓冲系统仿真及优化设计
发布时间：2021-10-22 16:54
伞兵战车是我国空降兵部队重要的作战装备,目前由于空投装备种类繁多,不同种类装备的质量、尺寸等参数皆不相同,为了使气囊缓冲系统能够针对不同的空投装备发挥良好的缓冲性能,需要对其进行快速的优化设计。本文研究内容主要包括以下几个方面:1)对气囊结构进行了简要说明,介绍了常用的气囊数值计算仿真算法,选择了最适合本次仿真的控制体积法对气囊进行仿真计算。用有限元仿真软件建立了一代伞兵战车-气囊系统着陆缓冲过程的计算模型,模拟了一代伞兵战车着陆缓冲过程,并与试验数据进行了对比。2)为了探索当空投装备发生改变时,基于现有气囊缓冲系统,快速设计气囊结构参数,使得系统缓冲性能得到优化的方法,本文建立了二代伞兵战车-气囊系统着陆缓冲有限元模型,并进行了参数化建模改造。利用试验设计方法进行采样,再用支持向量回归算法,对计算数据进行拟合,获得了高精度的伞兵战车着陆冲击加速度峰值与气囊结构参数的代理模型。3)利用遗传算法对二代伞兵战车着陆缓冲过程的代理模型进行了优化,获得了优化后的气囊结构参数方案,顺利地得到了适用于二代伞兵战车的气囊缓冲系统。优化后的气囊缓冲系统相比优化前缓冲性能有了显著的提高。研究结论,基于现...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 气囊仿真算法研究发展
1.2.1 气囊仿真预备知识
1.2.2 均压法
1.2.3 任意拉格朗日欧拉方法
1.2.4 气囊数值算法对比
1.3 气囊国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容与章节安排
第二章 仿真计算理论基础
2.1 引言
2.2 有限元理论基础
2.3 气囊仿真原理
2.3.1 气囊仿真引言
2.3.2 状态方程模型
2.3.3 气囊充气模型
2.3.4 混合充气模型
第三章 伞兵战车着陆缓冲过程仿真
3.1 引言
3.2 一代伞兵战车与气囊结构
3.3 着陆缓冲过程有限元建模
3.3.1 战车建模原则
3.3.2 气囊缓冲系统建模原则
3.3.3 有限元仿真结果分析
3.4 战车载人空投着陆缓冲过程仿真模型
3.4.1 战车伞兵缓冲座椅
3.4.2 载人空投有限元建模
3.4.3 有限元仿真结果分析
3.5 本章小结
第四章 气囊缓冲系统参数优化设计
4.1 引言
4.2 优化理论与方法
4.2.1 优化问题介绍
4.2.2 优化算法
4.2.3 本文优化问题简述
4.3 试验设计方法
4.4 有限元模型参数化建模
4.5 着陆缓冲系统代理模型
4.5.1 代理模型方法
4.5.2 支持向量回归
4.6 遗传算法优化
4.7 优化结果分析
4.8 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文主要工作与结论
5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]某多用途车正面碰撞乘员侧胸部损伤优化[J]. 罗覃月,潘华,刘西,林智桂,黄杰,蒋成约,凡沙沙. 科学技术与工程. 2016(36)
[2]基于CFD的气囊展开模拟及其压力分析[J]. 张学荣,刘秋,黄江寅,朱泳树. 科学技术与工程. 2015(15)
[3]基于代理模型的空投装备气囊缓冲系统多目标优化[J]. 洪煌杰,王红岩,李建阳,芮强. 振动与冲击. 2015(03)
[4]基于气囊缓冲的载人空降乘员防护装置优化设计[J]. 刘鑫,张志勇. 机械工程学报. 2012(21)
[5]气囊着陆缓冲系统的冲击动力学多目标优化[J]. 何成,陈国平,何欢,姜金辉. 航天返回与遥感. 2012(05)
[6]气囊充气过程流固耦合数值模拟[J]. 余莉,程涵,刘雄. 南京航空航天大学学报. 2010(04)
[7]考虑织布弹性的软着陆气囊缓冲特性研究[J]. 温金鹏,李斌,谭德伟,陈帅,杨智春. 振动与冲击. 2010(02)
[8]基于NSGA-Ⅱ的多目标输电网架最优重构[J]. 王洪涛,刘玉田. 电力系统自动化. 2009(23)
[9]折叠气囊展开过程CV和ALE数值模拟方法对比研究[J]. 代小芳,宗智,王喜军,聂春,藤井睦雄,金清政治. 汽车工程. 2008(08)
[10]空投设备缓冲气囊的优化设计[J]. 尹汉锋,文桂林,韩旭. 系统仿真学报. 2008(05)
本文编号：3451505
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 气囊仿真算法研究发展
1.2.1 气囊仿真预备知识
1.2.2 均压法
1.2.3 任意拉格朗日欧拉方法
1.2.4 气囊数值算法对比
1.3 气囊国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容与章节安排
第二章 仿真计算理论基础
2.1 引言
2.2 有限元理论基础
2.3 气囊仿真原理
2.3.1 气囊仿真引言
2.3.2 状态方程模型
2.3.3 气囊充气模型
2.3.4 混合充气模型
第三章 伞兵战车着陆缓冲过程仿真
3.1 引言
3.2 一代伞兵战车与气囊结构
3.3 着陆缓冲过程有限元建模
3.3.1 战车建模原则
3.3.2 气囊缓冲系统建模原则
3.3.3 有限元仿真结果分析
3.4 战车载人空投着陆缓冲过程仿真模型
3.4.1 战车伞兵缓冲座椅
3.4.2 载人空投有限元建模
3.4.3 有限元仿真结果分析
3.5 本章小结
第四章 气囊缓冲系统参数优化设计
4.1 引言
4.2 优化理论与方法
4.2.1 优化问题介绍
4.2.2 优化算法
4.2.3 本文优化问题简述
4.3 试验设计方法
4.4 有限元模型参数化建模
4.5 着陆缓冲系统代理模型
4.5.1 代理模型方法
4.5.2 支持向量回归
4.6 遗传算法优化
4.7 优化结果分析
4.8 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文主要工作与结论
5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]某多用途车正面碰撞乘员侧胸部损伤优化[J]. 罗覃月,潘华,刘西,林智桂,黄杰,蒋成约,凡沙沙. 科学技术与工程. 2016(36)
[2]基于CFD的气囊展开模拟及其压力分析[J]. 张学荣,刘秋,黄江寅,朱泳树. 科学技术与工程. 2015(15)
[3]基于代理模型的空投装备气囊缓冲系统多目标优化[J]. 洪煌杰,王红岩,李建阳,芮强. 振动与冲击. 2015(03)
[4]基于气囊缓冲的载人空降乘员防护装置优化设计[J]. 刘鑫,张志勇. 机械工程学报. 2012(21)
[5]气囊着陆缓冲系统的冲击动力学多目标优化[J]. 何成,陈国平,何欢,姜金辉. 航天返回与遥感. 2012(05)
[6]气囊充气过程流固耦合数值模拟[J]. 余莉,程涵,刘雄. 南京航空航天大学学报. 2010(04)
[7]考虑织布弹性的软着陆气囊缓冲特性研究[J]. 温金鹏,李斌,谭德伟,陈帅,杨智春. 振动与冲击. 2010(02)
[8]基于NSGA-Ⅱ的多目标输电网架最优重构[J]. 王洪涛,刘玉田. 电力系统自动化. 2009(23)
[9]折叠气囊展开过程CV和ALE数值模拟方法对比研究[J]. 代小芳,宗智,王喜军,聂春,藤井睦雄,金清政治. 汽车工程. 2008(08)
[10]空投设备缓冲气囊的优化设计[J]. 尹汉锋,文桂林,韩旭. 系统仿真学报. 2008(05)
本文编号：3451505
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3451505.html
