某发射装置缓冲器动态特性分析及结构参数优化

发布时间：2020-07-25 15:08

【摘要】：本文以某发射装置为研究背景,建立了发射装置动力学有限元模型,采用有限元法结合二次开发子程序进行了仿真计算,研究了后坐过程中不同结构参数对发射装置缓冲器动态特性及炮口扰动的影响,并应用结构优化理论和遗传算法对发射装置缓冲器结构参数进行了优化设计。主要内容如下:探讨了磁流变液关键技术及磁流变阻尼器的缓冲原理,建立了基于Bingham本构模型的磁流变阻尼器力学模型,分析了结构参数对缓冲器输出阻力及其动力可调系数的影响。建立了发射装置结构动力学非线性有限元模型,在ABAQUS软件上开发了基于用户子程序VUAMP接口的Fortran程序,在此基础上建立了缓冲器载荷模型。利用隐式动力学方法进行数值计算,获得了后坐过程中发射装置缓冲器输出阻力、后坐运动规律以及炮口扰动规律。基于建立的发射装置动力学有限元模型,以弹丸出炮口时刻的炮口中心水平和竖直方向的位移、速度、角位移和角速度为目标函数,研究了发射装置缓冲器输入电流、阻尼通道间隙、活塞直径、活塞杆直径、活塞有效激活长度等结构参数对缓冲器输出阻力、后坐运动及炮口扰动的影响规律,及缓冲器安装位置和滑轨安装位置对炮口扰动的影响规律。采用最优拉丁超立方试验设计方法获取试验样本,在此基础上建立了发射装置的近似模型,以炮口扰动为优化目标,结合多岛遗传算法对发射装置缓冲器结构参数进行优化设计,炮口扰动显著减小。本文所建立的发射装置结构动力学有限元模型及对发射装置缓冲器结构参数的优化设计,对提高改善发射装置缓冲器性能、减小炮口扰动具有一定的理论意义和工程应用价值。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ303

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本文编号：2769990