本文關(guān)鍵詞：艦載光電跟蹤設(shè)備抗沖擊性能研究

  更多相關(guān)文章： 艦載光電設(shè)備 多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化 抗沖擊 DDAM 時(shí)域模擬

【摘要】：艦載光電跟蹤設(shè)備是實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)的綜合性的光電系統(tǒng),它集精密光學(xué)、信號(hào)處理、圖像處理和控制技術(shù)等技術(shù)于一體,在艦載光電對(duì)抗、艦載機(jī)起降引導(dǎo)和海上精確測量等方面有著十分重要的作用。艦載光電跟蹤設(shè)備所面臨的環(huán)境條件十分復(fù)雜,設(shè)備隨艦船本身而不停的受到海浪、火炮等產(chǎn)生的沖擊載荷的作用,在沖擊載荷作用下,設(shè)備機(jī)械部件會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力和變形,造成設(shè)備使用性能變差和使用壽命變短,因此,研究艦載光電跟蹤設(shè)備抗沖擊性能很有意義。首先,對(duì)艦載光電跟蹤設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要介紹;簡要分析了其三維建模和有限元建模技術(shù);簡要闡述了模態(tài)分析的理論,在此基礎(chǔ)上,對(duì)艦載光電跟蹤設(shè)備進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了艦載光電跟蹤設(shè)備的固有頻率特性和振型。其次,針對(duì)初始建立的艦載光電跟蹤設(shè)備的托座存在結(jié)構(gòu)不合理,利用ANSYS Workbench中的Design Exploration模塊對(duì)托座進(jìn)行優(yōu)化。在Pro/Engineer中對(duì)托座進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì),選取托座質(zhì)量、一階固有頻率以及最大變形量作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),通過對(duì)托座的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析和響應(yīng)面分析,獲得了對(duì)這三個(gè)目標(biāo)函數(shù)影響較大的參數(shù),并將其作為設(shè)計(jì)變量,運(yùn)用多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化,完成了托座的初次優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果顯示最大變形量過大,考慮施加加強(qiáng)筋以減小變形,運(yùn)用同樣的方法對(duì)加強(qiáng)筋進(jìn)行了優(yōu)化。然后,簡要分析了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)DDAM方法的理論和設(shè)計(jì)沖擊譜的確定方法,在求取各階模態(tài)頻率和模態(tài)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,運(yùn)用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)DDAM方法完成了艦載光電跟蹤設(shè)備的抗沖擊分析。最后,簡要介紹了時(shí)域模擬方法的設(shè)計(jì)沖擊譜以及沖擊載荷的時(shí)域轉(zhuǎn)換方法;在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了多種工況,采用時(shí)域模擬方法對(duì)艦載光電跟蹤設(shè)備進(jìn)行了沖擊計(jì)算,以考察其動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律,建立了沖擊加速度峰值和加速度脈寬與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】：艦載光電設(shè)備 多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化 抗沖擊 DDAM 時(shí)域模擬
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.703.3
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 引言10-17
• 1.1 選題的背景、目的及意義10-11
• 1.2 艦載光電跟蹤設(shè)備國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀12-13
• 1.3 艦載設(shè)備抗沖擊分析方法13-15
• 1.3.1 等效靜力法13
• 1.3.2 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法13-14
• 1.3.3 時(shí)域模擬法14-15
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 2 艦載光電跟蹤設(shè)備總體結(jié)構(gòu)與有限元17-25
• 2.1 艦載光電跟蹤設(shè)備功能和組成17-18
• 2.2 模型的建立18-22
• 2.2.1 三維模型的建立18-19
• 2.2.2 有限元模型的建立19-22
• 2.3 模態(tài)分析22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 托座多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化25-40
• 3.1 Design Exploration基礎(chǔ)25-26
• 3.2 多目標(biāo)優(yōu)化過程26-30
• 3.2.1 優(yōu)化參數(shù)27
• 3.2.2 DOM試驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.3 靈敏度分析28-29
• 3.2.4 響應(yīng)面分析29-30
• 3.2.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)30
• 3.3 托座初次優(yōu)化30-37
• 3.3.1 原模型有限元分析30-31
• 3.3.2 數(shù)學(xué)模型31
• 3.3.3 優(yōu)化參數(shù)31-32
• 3.3.4 靈敏度分析32-34
• 3.3.5 響應(yīng)面分析34-36
• 3.3.6 初次優(yōu)化結(jié)果36-37
• 3.4 加強(qiáng)筋優(yōu)化37-38
• 3.4.1 優(yōu)化參數(shù)37-38
• 3.4.2 靈敏度分析38
• 3.4.3 優(yōu)化結(jié)果38
• 3.5 優(yōu)化前后結(jié)果對(duì)比38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 4 光電跟蹤設(shè)備抗沖擊DDAM模擬研究40-50
• 4.1 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法基本原理40-43
• 4.2 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法沖擊載荷43-46
• 4.2.1 沖擊譜的定義43-44
• 4.2.2 設(shè)計(jì)沖擊輸入譜44-46
• 4.3 沖擊響應(yīng)分析46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5 光電跟蹤設(shè)備抗沖擊時(shí)域模擬研究50-62
• 5.1 時(shí)域模擬法50-53
• 5.1.1 設(shè)備設(shè)計(jì)沖擊譜50-51
• 5.1.2 時(shí)域轉(zhuǎn)化方法51-53
• 5.2 沖擊響應(yīng)分析53-58
• 5.2.1 沖擊載荷53
• 5.2.2 響應(yīng)分析53-58
• 5.3 沖擊響應(yīng)規(guī)律58-60
• 5.3.1 垂向沖擊工況58-59
• 5.3.2 垂向沖擊響應(yīng)規(guī)律59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果68

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