本文選題：侵徹　切入點：變截面殼　出處：《中北大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在彈體侵徹硬目標過程中,彈載測控電路承受高g值加速度沖擊作用。為了對測控電路進行更好的緩沖保護,本文提出了階梯形變截面金屬殼的幾何構(gòu)型。在不同半正弦高g值加速度載荷下,設(shè)計了多組不同厚度的變截面殼及等效厚度的圓柱殼作為緩沖元件,對記錄電路進行單次或者多次緩沖保護,從屈曲模態(tài)、比吸能、加速度緩沖效果等方面進行緩沖吸能特性評估。并通過落錘試驗對結(jié)構(gòu)的緩沖特性進行驗證。此外,泡沫鋁填充殼結(jié)合了殼結(jié)構(gòu)載荷波動小和泡沫鋁具有變形能力大、密度小等優(yōu)點,因此,以沖擊過程中泡沫鋁填充變截面殼吸收能量最大化及測控電路承受加速度幅值最小化為目標約束函數(shù),殼厚度及泡沫鋁密度為優(yōu)化參數(shù),基于多項式響應(yīng)面模型和目標規(guī)劃法對泡沫鋁填充變截面殼的緩沖吸能特性進行了多目標優(yōu)化。最后以變截面殼和優(yōu)化的泡沫鋁填充殼結(jié)構(gòu)作為緩沖元件在彈體侵徹多層鋼板情況下對記錄電路進行緩沖保護。結(jié)果表明:(1)變截面殼的屈曲模態(tài)為從厚度較小一端依次屈曲變形的軸對稱疊縮模式,這樣更好地降低了加速度初始幅值,又能避免后階段被壓實而導(dǎo)致的加速度幅值大幅度增大的情況,且吸能效果相對是最理想的,因此,變截面殼對于彈體侵徹多層靶時對電路的緩沖保護具有重要研究意義。(2)多目標優(yōu)化綜合考慮了評價結(jié)構(gòu)抗沖擊性能的多個重要指標,在一定載荷作用下對于選取更優(yōu)的緩沖結(jié)構(gòu)具有重要指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the process of projectile penetration into hard target, the projectile measurement and control circuit is subjected to high g acceleration shock. In order to better buffer the measurement and control circuit, In this paper, the geometric configuration of stepped metal shell with variable cross section is presented. Under different acceleration loads with high g value of half sinusoidal value, several groups of variable section shells with different thickness and cylindrical shells with equivalent thickness are designed as buffer elements. The single or multiple buffering protection of the recording circuit is carried out, and the buffered energy absorption characteristics of the structure are evaluated from the aspects of buckling mode, specific energy absorption and acceleration buffering effect, and the buffer characteristics of the structure are verified by the drop weight test. The aluminum foam filled shell combines the advantages of small load fluctuation of shell structure and large deformation ability and low density of aluminum foam. The objective constraint function is to maximize the absorption energy of aluminum foam filled shell with variable cross section and minimize the acceleration amplitude of measurement and control circuit. The thickness of shell and the density of aluminum foam are optimized parameters. Based on polynomial response surface model and objective programming method, the energy absorption characteristics of aluminum foam filled with variable cross section shell are optimized by multi-objective method. Finally, the variable section shell and the optimized aluminum foam filled shell structure are used as buffer elements in projectile body. The results show that the buckling mode of the variable section shell is an axisymmetric stacking mode of buckling and deformation from one end to the other. In this way, the initial amplitude of acceleration can be reduced better, and the acceleration amplitude caused by compaction in later stage can be avoided, and the energy absorption effect is relatively ideal. The variable cross section shell is of great significance for the buffer protection of the circuit when the projectile penetrates the multilayer target.) the multi-objective optimization considers several important indexes to evaluate the impact resistance of the structure. It is important to select a better buffer structure under a certain load.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TJ410;TB383.4

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本文編號：1663677