傘兵戰(zhàn)車氣囊緩沖系統(tǒng)仿真及優(yōu)化設計
發(fā)布時間:2021-10-22 16:54
傘兵戰(zhàn)車是我國空降兵部隊重要的作戰(zhàn)裝備,目前由于空投裝備種類繁多,不同種類裝備的質(zhì)量、尺寸等參數(shù)皆不相同,為了使氣囊緩沖系統(tǒng)能夠針對不同的空投裝備發(fā)揮良好的緩沖性能,需要對其進行快速的優(yōu)化設計。本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:1)對氣囊結(jié)構(gòu)進行了簡要說明,介紹了常用的氣囊數(shù)值計算仿真算法,選擇了最適合本次仿真的控制體積法對氣囊進行仿真計算。用有限元仿真軟件建立了一代傘兵戰(zhàn)車-氣囊系統(tǒng)著陸緩沖過程的計算模型,模擬了一代傘兵戰(zhàn)車著陸緩沖過程,并與試驗數(shù)據(jù)進行了對比。2)為了探索當空投裝備發(fā)生改變時,基于現(xiàn)有氣囊緩沖系統(tǒng),快速設計氣囊結(jié)構(gòu)參數(shù),使得系統(tǒng)緩沖性能得到優(yōu)化的方法,本文建立了二代傘兵戰(zhàn)車-氣囊系統(tǒng)著陸緩沖有限元模型,并進行了參數(shù)化建模改造。利用試驗設計方法進行采樣,再用支持向量回歸算法,對計算數(shù)據(jù)進行擬合,獲得了高精度的傘兵戰(zhàn)車著陸沖擊加速度峰值與氣囊結(jié)構(gòu)參數(shù)的代理模型。3)利用遺傳算法對二代傘兵戰(zhàn)車著陸緩沖過程的代理模型進行了優(yōu)化,獲得了優(yōu)化后的氣囊結(jié)構(gòu)參數(shù)方案,順利地得到了適用于二代傘兵戰(zhàn)車的氣囊緩沖系統(tǒng)。優(yōu)化后的氣囊緩沖系統(tǒng)相比優(yōu)化前緩沖性能有了顯著的提高。研究結(jié)論,基于現(xiàn)...
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氣囊仿真算法研究發(fā)展
1.2.1 氣囊仿真預備知識
1.2.2 均壓法
1.2.3 任意拉格朗日歐拉方法
1.2.4 氣囊數(shù)值算法對比
1.3 氣囊國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 仿真計算理論基礎
2.1 引言
2.2 有限元理論基礎
2.3 氣囊仿真原理
2.3.1 氣囊仿真引言
2.3.2 狀態(tài)方程模型
2.3.3 氣囊充氣模型
2.3.4 混合充氣模型
第三章 傘兵戰(zhàn)車著陸緩沖過程仿真
3.1 引言
3.2 一代傘兵戰(zhàn)車與氣囊結(jié)構(gòu)
3.3 著陸緩沖過程有限元建模
3.3.1 戰(zhàn)車建模原則
3.3.2 氣囊緩沖系統(tǒng)建模原則
3.3.3 有限元仿真結(jié)果分析
3.4 戰(zhàn)車載人空投著陸緩沖過程仿真模型
3.4.1 戰(zhàn)車傘兵緩沖座椅
3.4.2 載人空投有限元建模
3.4.3 有限元仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 氣囊緩沖系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計
4.1 引言
4.2 優(yōu)化理論與方法
4.2.1 優(yōu)化問題介紹
4.2.2 優(yōu)化算法
4.2.3 本文優(yōu)化問題簡述
4.3 試驗設計方法
4.4 有限元模型參數(shù)化建模
4.5 著陸緩沖系統(tǒng)代理模型
4.5.1 代理模型方法
4.5.2 支持向量回歸
4.6 遺傳算法優(yōu)化
4.7 優(yōu)化結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文主要工作與結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某多用途車正面碰撞乘員側(cè)胸部損傷優(yōu)化[J]. 羅覃月,潘華,劉西,林智桂,黃杰,蔣成約,凡沙沙. 科學技術與工程. 2016(36)
[2]基于CFD的氣囊展開模擬及其壓力分析[J]. 張學榮,劉秋,黃江寅,朱泳樹. 科學技術與工程. 2015(15)
[3]基于代理模型的空投裝備氣囊緩沖系統(tǒng)多目標優(yōu)化[J]. 洪煌杰,王紅巖,李建陽,芮強. 振動與沖擊. 2015(03)
[4]基于氣囊緩沖的載人空降乘員防護裝置優(yōu)化設計[J]. 劉鑫,張志勇. 機械工程學報. 2012(21)
[5]氣囊著陸緩沖系統(tǒng)的沖擊動力學多目標優(yōu)化[J]. 何成,陳國平,何歡,姜金輝. 航天返回與遙感. 2012(05)
[6]氣囊充氣過程流固耦合數(shù)值模擬[J]. 余莉,程涵,劉雄. 南京航空航天大學學報. 2010(04)
[7]考慮織布彈性的軟著陸氣囊緩沖特性研究[J]. 溫金鵬,李斌,譚德偉,陳帥,楊智春. 振動與沖擊. 2010(02)
[8]基于NSGA-Ⅱ的多目標輸電網(wǎng)架最優(yōu)重構(gòu)[J]. 王洪濤,劉玉田. 電力系統(tǒng)自動化. 2009(23)
[9]折疊氣囊展開過程CV和ALE數(shù)值模擬方法對比研究[J]. 代小芳,宗智,王喜軍,聶春,藤井睦雄,金清政治. 汽車工程. 2008(08)
[10]空投設備緩沖氣囊的優(yōu)化設計[J]. 尹漢鋒,文桂林,韓旭. 系統(tǒng)仿真學報. 2008(05)
本文編號:3451505
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氣囊仿真算法研究發(fā)展
1.2.1 氣囊仿真預備知識
1.2.2 均壓法
1.2.3 任意拉格朗日歐拉方法
1.2.4 氣囊數(shù)值算法對比
1.3 氣囊國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 仿真計算理論基礎
2.1 引言
2.2 有限元理論基礎
2.3 氣囊仿真原理
2.3.1 氣囊仿真引言
2.3.2 狀態(tài)方程模型
2.3.3 氣囊充氣模型
2.3.4 混合充氣模型
第三章 傘兵戰(zhàn)車著陸緩沖過程仿真
3.1 引言
3.2 一代傘兵戰(zhàn)車與氣囊結(jié)構(gòu)
3.3 著陸緩沖過程有限元建模
3.3.1 戰(zhàn)車建模原則
3.3.2 氣囊緩沖系統(tǒng)建模原則
3.3.3 有限元仿真結(jié)果分析
3.4 戰(zhàn)車載人空投著陸緩沖過程仿真模型
3.4.1 戰(zhàn)車傘兵緩沖座椅
3.4.2 載人空投有限元建模
3.4.3 有限元仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 氣囊緩沖系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設計
4.1 引言
4.2 優(yōu)化理論與方法
4.2.1 優(yōu)化問題介紹
4.2.2 優(yōu)化算法
4.2.3 本文優(yōu)化問題簡述
4.3 試驗設計方法
4.4 有限元模型參數(shù)化建模
4.5 著陸緩沖系統(tǒng)代理模型
4.5.1 代理模型方法
4.5.2 支持向量回歸
4.6 遺傳算法優(yōu)化
4.7 優(yōu)化結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文主要工作與結(jié)論
5.2 研究展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]某多用途車正面碰撞乘員側(cè)胸部損傷優(yōu)化[J]. 羅覃月,潘華,劉西,林智桂,黃杰,蔣成約,凡沙沙. 科學技術與工程. 2016(36)
[2]基于CFD的氣囊展開模擬及其壓力分析[J]. 張學榮,劉秋,黃江寅,朱泳樹. 科學技術與工程. 2015(15)
[3]基于代理模型的空投裝備氣囊緩沖系統(tǒng)多目標優(yōu)化[J]. 洪煌杰,王紅巖,李建陽,芮強. 振動與沖擊. 2015(03)
[4]基于氣囊緩沖的載人空降乘員防護裝置優(yōu)化設計[J]. 劉鑫,張志勇. 機械工程學報. 2012(21)
[5]氣囊著陸緩沖系統(tǒng)的沖擊動力學多目標優(yōu)化[J]. 何成,陳國平,何歡,姜金輝. 航天返回與遙感. 2012(05)
[6]氣囊充氣過程流固耦合數(shù)值模擬[J]. 余莉,程涵,劉雄. 南京航空航天大學學報. 2010(04)
[7]考慮織布彈性的軟著陸氣囊緩沖特性研究[J]. 溫金鵬,李斌,譚德偉,陳帥,楊智春. 振動與沖擊. 2010(02)
[8]基于NSGA-Ⅱ的多目標輸電網(wǎng)架最優(yōu)重構(gòu)[J]. 王洪濤,劉玉田. 電力系統(tǒng)自動化. 2009(23)
[9]折疊氣囊展開過程CV和ALE數(shù)值模擬方法對比研究[J]. 代小芳,宗智,王喜軍,聶春,藤井睦雄,金清政治. 汽車工程. 2008(08)
[10]空投設備緩沖氣囊的優(yōu)化設計[J]. 尹漢鋒,文桂林,韓旭. 系統(tǒng)仿真學報. 2008(05)
本文編號:3451505
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