融合稳定性与炮口扰动的车载火炮参数优化

发布时间：2021-02-09 11:04

　　射击稳定性与射击密集度是体现车载火炮综合作战性能的关键指标,也是进行车炮匹配问题研究与优化的重要内容。针对稳定性参数与炮口扰动参数时空属性不同,在ADAMS中无法进行综合优化的难题,结合多体动力学仿真软件ADAMS、Box-Behnken试验设计方法及Matlab遗传算法工具箱等技术提出了融合射击稳定性与炮口扰动的组合优化方案,并基于某车载火炮虚拟样机对上述方法进行了验证。根据优化结果,某车载火炮车尾跳高、车尾侧移、炮口位移均获得较为明显的优化效果,为车载火炮车炮总体参数优化匹配研究奠定了基础。 

【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(02)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

火炮射击性能综合优化方案

迭代计算是多目标优化求解基本手段,但一般的迭代方法容易陷入局部最优陷阱,不能在全局范围内确定问题的最优解。而遗传算法从“种群”出发,模拟生物界遗传进化的基本机制,具有较好的全局搜索能力。遗传算法通过模拟生物进化过程中繁殖、交叉和基因突变等现象,在每次迭代中都保留一组候选解,并按某种指标从解群中选取较优的个体,利用交叉算子、变异算子产生新的个体,进而产生新一代的候选解群,重复此过程,直到满足收敛条件[10]。遗传算法求解流程如图2所示。3 仿真算例

车载火炮的总体结构由底盘部分、驻锄、后支撑、上架、摇架及后坐部分等几部分组成[11]。在射击过程中,火炮后坐部分在炮膛合力、制退机力和复进机力的作用下沿身管轴线完成后坐和复进运动;由于蜗杆的轴向移动,造成摇架沿耳轴轴线、上架沿座圈中心做轻微的旋转振动;在射击过程中,车轮不接触地面,全炮的重力及后坐阻力由驻锄和后支撑传递给土壤。车载火炮的拓扑结构如图3所示。图3 车载火炮拓扑结构图

【参考文献】：
期刊论文
[1]轮胎对车载火炮射击稳定性影响研究[J]. 刘川,薛德庆,贾长治,杜中华.  火力与指挥控制. 2017(03)
[2]某轻型牵引榴弹炮射击稳定性分析[J]. 刘露阳,杨国来,肖辉.  动力学与控制学报. 2015(01)
[3]火炮射击稳定性数值仿真[J]. 杜中华,黄涛,吴大林.  机械工程师. 2014(04)
[4]车载炮发射动力学仿真与试验方法研究[J]. 李建中,张飞猛,胡敬坤,朱军.  火炮发射与控制学报. 2011(02)
[5]结构设计参数对火炮炮口振动影响的仿真及基于SQP方法的优化[J]. 贾长治,郑坚.  机械工程学报. 2006(09)
[6]基于虚拟样机技术和广义简约梯度算法优化火炮射击稳定性[J]. 贾长治,王兴贵,刘海平.  振动与冲击. 2006(01)
[7]基于虚拟样机技术的某型火炮射击精度分析和优化研究[J]. 贾长治,王兴贵,龚烈航.  系统仿真学报. 2005(11)
[8]基于虚拟样机技术和灵敏度分析的地面火炮射击稳定性优化研究[J]. 贾长治,王兴贵,陈永才,狄长春.  机械强度. 2004(04)

硕士论文
[1]低偏差蒙特卡罗序列量子遗传算法的研究[D]. 黄山.广西大学 2016
[2]影响炮口扰动的火炮总体结构参数灵敏度分析与优化[D]. 徐志远.南京理工大学 2016
[3]车载榴弹炮射击稳定性仿真与分析[D]. 张义真.南京理工大学 2006



本文编号：3025536