某型防地雷车车身结构优化设计研究

发布时间：2021-05-17 00:18

　　防地雷车车身结构在地雷爆炸冲击波作用下会受到破坏,同时作用于车身地板的爆炸冲击波也会使乘员受到伤害甚至死亡。因此,开展地雷爆炸冲击波作用下车身结构优化设计研究具有非常重要的意义。本文以某防地雷车车身结构为研究对象,利用相似理论和爆炸冲击波比例定律对原模型进行缩小,采用有限元仿真方法研究了地雷爆炸冲击波作用下车身结构的动态响应,并针对车身结构进行了改进优化设计,提高车身结构的防护性能,主要内容如下：（1）利用ALE方法和LBE方法两种数值仿真方法对地雷爆炸冲击波作用下四边约束靶板的动态响应进行有限元仿真,对两种方法的结果进行比较,LBE方法在保证计算准确性的前提下,计算效率较ALE方法大大提高,确定将LBE方法作为研究地雷爆炸冲击波作用下车身结构响应的基本方法。（2）选用LBE方法建立车身有限元模型,利用相似理论和爆炸冲击波比例定律对原模型进行缩小,进行了相同TNT当量的地雷爆炸仿真计算,验证缩小模型的正确性,并得到了该车身结构响应仿真结果,预估了该车身结构的防护性能。（3）对四种型式的导流结构进行有限元仿真,对比分析得到圆锥体结构导流效果最佳；针对车身结构进行改进设计,在车身底部加装蜂... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冲击波传播规律研究
        1.2.2 爆炸冲击波作用下结构响应研究
        1.2.3 车辆防护技术发展研究
    1.3 本研究工作内容
2 地雷概述及爆炸分析方法研究
    2.1 地雷概述
        2.1.1 地雷简介
        2.1.2 军用车辆所遭受威胁等级简述
        2.1.3 目标车辆防护要求分析
    2.2 爆炸冲击波作用下四边约束靶板响应研究
        2.2.1 爆炸分析算法
        2.2.2 有限元模型建立
        2.2.3 仿真结果分析
    2.3 本章小结
3 爆炸冲击波作用下车身响应有限元仿真
    3.1 车辆几何模型
    3.2 整车有限元模型的建立
        3.2.1 壳单元在整车模型中的应用
        3.2.2 整车模型中的连接
    3.3 有限元模型的材料参数与边界条件
        3.3.1 模型的材料参数
        3.3.2 模型的边界条件
    3.4 相似理论和爆炸冲击波比例定律
        3.4.1 相似理论
        3.4.2 爆炸冲击波的比例定律
        3.4.3 缩小车身模型有限元模型验证
    3.5 缩小车身模型有限元结果分析
    3.6 本章小结
4 车身结构优化设计研究
    4.1 不同型式导流结构仿真分析研究
        4.1.1 半圆形柱体结构
        4.1.2 三角形柱体结构
        4.1.3 四棱锥结构
        4.1.4 圆锥体结构
        4.1.5 结论
    4.2 车身结构改进研究
        4.2.1 有限元模型建立
        4.2.2 仿真结果分析
        4.2.3 结论
    4.3 车身结构优化设计研究
        4.3.1 优化代理模型方法
        4.3.2 多目标遗传算法
        4.3.3 优化设计过程
        4.3.4 优化结果分析
        4.3.5 结论
    4.4 本章小结
5 爆炸试验台架的建立与分析
    5.1 试验台架的建立
    5.2 试验台架有限元分析
        5.2.1 试验台架有限元建模
        5.2.2 材料属性和边界条件
    5.3 仿真结果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同形状装药爆炸冲击波场及对靶板作用效应的数值模拟[J]. 侯俊亮,蒋建伟,门建兵,王树有.  北京理工大学学报. 2013(06)
[2]爆炸作用下薄壁柱壳结构动力响应实验研究[J]. 路胜卓,张博一,王伟,张春巍.  南京理工大学学报. 2011(05)
[3]基于Lagrange、ALE和SPH算法的接触爆炸模拟计算[J]. 李利莎,谢清粮,郑全平,张洪海,杜建国.  爆破. 2011(01)
[4]爆炸冲击载荷作用下板壳结构数值仿真分析[J]. 王飞,陈卫东.  强度与环境. 2010(04)
[5]MRAP的榜样 “美洲狮”系列反地雷防伏击车[J]. 熊斌.  兵器知识. 2010(05)
[6]冲击波超压峰值的数值计算[J]. 王杨,郭则庆,姜孝海.  南京理工大学学报(自然科学版). 2009(06)
[7]钢板-泡沫铝-钢板新型复合结构降低爆炸冲击波性能研究[J]. 石少卿,刘仁辉,汪敏.  振动与冲击. 2008(04)
[8]爆炸冲击波在空气中传播规律的经验公式对比及数值模拟[J]. 杨鑫,石少卿,程鹏飞,庞嘉.  四川建筑. 2007(05)
[9]战车底部防雷技术研究[J]. 韩辉,焦丽娟,徐平.  四川兵工学报. 2007(03)
[10]爆炸冲击波对主战坦克的毁伤研究[J]. 沈晓军,苗勤书,王晓鸣.  弹箭与制导学报. 2006(S1)

硕士论文
[1]冲击波信号处理方法的研究[D]. 张衍芳.中北大学 2011



本文编号：3190690