面向精度的火炮架体及减振器优化设计

发布时间：2022-01-08 02:44

　　传统的火炮研发设计,主要依靠已有的设计规范和工程师的经验进行,整个研发过程走“设计——试制——试验——修改”的路线。研发周期较长,设计成本较高,且修改阶段主要凭主观经验、理论性指导偏少,往往造成火炮重量过大,射击精度低等问题。如何提高火炮性能,缩短研发周期已成为火炮研究中的重要课题。CAE技术可以对火炮的性能进行有效的评估；结构优化等先进设计技术可以对火炮设计提供方向性的指导,能够在保证火炮射击精度的同时减轻结构的重量。利用CAE技术和先进的结构优化设计的理论和方法,研究建立实现火炮结构高精度轻量化的设计理论和方法、建立设计平台、开展结构构型设计,成为火炮研发设计的关键。本文研究开发了火炮结构典型部件参数化建模与设计平台,并针对火炮的射击精度,开展了摇架结构和减振器结构的创新设计研究。具体的研究内容如下。1、火炮结构典型部件参数化建模与设计软件平台的构建。基于Nastran和Patran软件,利用二次开发技术建立了参数化的CAE模型建立与设计的软件平台。设计人员通过输入预先定义的关键参数,可完成建模、模型改动、分析、优化设计,有效地提升了工作效率,为火炮结构典型部件设计与修改设计提供了... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 火炮设计的研究现状和进展
    1.2 结构优化的研究现状
    1.3 拓扑优化研究综述
    1.4 本文研究内容
2 火炮典型部件参数化建模与设计
    2.1 引言
    2.2 火炮结构介绍
    2.3 参数化平台介绍
    2.4 平台应用实例
        2.4.1 静力分析实例
        2.4.2 优化设计实例
    2.5 小结
3 基于拓扑优化的火炮摇架创新设计
    3.1 引言
    3.2 摇架的有限元模型
    3.3 摇架初始构型性能评估
    3.4 摇架拓扑优化的数学模型
    3.5 摇架结构拓扑构型设计
    3.6 创新设计构型的性能评估
    3.7 结论
4 火炮炮管减振器设计
    4.1 引言
    4.2 结构动力学基本理论
    4.3 模态分析
    4.4 振动分析
    4.5 减振器的影响分析
    4.6 减振器优化的数学模型
    4.7 优化结果
    4.8 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]发射载荷作用下履带车底盘静态强度分析[J]. 张琼,杨国来,葛建立,陈强.  机械制造与自动化. 2013(04)
[2]火炮振动分析与多体系统模型研究[J]. 王德石,史跃东.  动力学与控制学报. 2012(04)
[3]基于NSGA-II算法的超轻型火炮摇架多目标优化设计[J]. 钱辉仲,顾克秋,彭迪,周成.  机械设计. 2012(06)
[4]某火炮上架结构拓扑优化设计[J]. 张海航,于存贵,唐明晶.  弹道学报. 2009(02)
[5]Manufacturing tolerant topology optimization[J]. Ole Sigmund.  Acta Mechanica Sinica. 2009(02)
[6]CAE仿真技术在兵器行业中的应用[J]. 李瑞英,陈龙,茹丽妙.  CAD/CAM与制造业信息化. 2006(12)
[7]某转管高射机枪全枪有限元模态计算分析[J]. 王惠源,薄玉成.  华北工学院学报. 2003(03)
[8]某自行火炮车体有限元刚强度分析[J]. 余红英,黄晋英,潘宏侠.  华北工学院学报. 2003(02)
[9]自行火炮发射时车体变形与应力的有限元分析[J]. 侯保林,顾克秋,钱林方.  火炮发射与控制学报. 2000(03)
[10]牵引榴弹炮整体有限元分析[J]. 史永胜,宋云雪,高树滋.  南京理工大学学报. 1999(06)

博士论文
[1]复合材料身管结构分析与优化研究[D]. 徐亚栋.南京理工大学 2006

硕士论文
[1]自行火炮身管优化方法及应用研究[D]. 李林林.南京理工大学 2013
[2]大口径火炮自紧身管强度的有限元分析[D]. 郑祖华.合肥工业大学 2012



本文编号：3575745