【摘要】：炮身內(nèi)嵌式測試裝置是未來火炮本體信息化的重要組成部分。本文以某大口徑火炮為研究對象,對炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)、通用電路以及緩沖結構方案進行設計。建立了彈丸、身管及緩沖結構的有限元模型,通過有限元仿真方法分析發(fā)射載荷條件下測試裝置電子設備上的受力情況,并結合緩沖機理對緩沖結構進行優(yōu)化設計。本文主要研究內(nèi)容如下：(1)以建設信息化火炮為目標,明確了炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)的研究目的及功能要求。在現(xiàn)有火炮測試技術基礎上,分析各測試方法優(yōu)缺點,以監(jiān)控發(fā)射過程中炮身主要信息單元的數(shù)據(jù)信息為目的,擬定了身管各信息單元的測試方案,給出了各信息單元系統(tǒng)組成框圖。根據(jù)功能要求,對炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)進行了總體設計。(2)根據(jù)擬定的測試方案,以炮口角速度為對象,對炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)中部分通用電路進行設計。對炮口振動角速度信號進行頻譜分析,借助PADS和IAR Embedded Workbench軟件平臺設計內(nèi)嵌式測試裝置的硬件和軟件。通過對測試裝置主要耗能模塊的功耗估算,選擇系統(tǒng)的供電電源,并通過靜態(tài)試驗驗證系統(tǒng)的可行性。(3)總結現(xiàn)有火炮測試技術,對炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)部分測試裝置進行結構設計,根據(jù)系統(tǒng)要求設計出部分測試裝置結構簡圖,闡述了各測試裝置的組成及功能。針對火炮發(fā)射過程中炮載測試裝置電子設備在強沖擊強振動環(huán)境下易損壞的問題,進行了炮載測試裝置緩沖防護方案設計。(4)針對測試裝置防護問題,利用ABAQUS/Explicit求解器對某大口徑火炮發(fā)射過程進行數(shù)值模擬,分析炮載測試裝置的損壞原因,提出緩沖結構的改進方案。為了得到緩沖層材料的最佳組合方案,以降低傳遞到電子設備上的應力波幅值為目標,利用Isight平臺集成ABAQUS軟件,對緩沖層材料進行參數(shù)化,并構建BP神經(jīng)網(wǎng)絡近似模型代替有限元動力學模型,采用遺傳算法對緩沖層材料參數(shù)進行優(yōu)化設計。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ302

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本文編號：2708849