【摘要】：炮身內(nèi)嵌式測(cè)試裝置是未來(lái)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(duì)象,對(duì)炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)、通用電路以及緩沖結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。建立了彈丸、身管及緩沖結(jié)構(gòu)的有限元模型,通過(guò)有限元仿真方法分析發(fā)射載荷條件下測(cè)試裝置電子設(shè)備上的受力情況,并結(jié)合緩沖機(jī)理對(duì)緩沖結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)以建設(shè)信息化火炮為目標(biāo),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(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)上,分析各測(cè)試方法優(yōu)缺點(diǎn),以監(jiān)控發(fā)射過(guò)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(cè)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(duì)炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。(2)根據(jù)擬定的測(cè)試方案,以炮口角速度為對(duì)象,對(duì)炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)中部分通用電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)炮口振動(dòng)角速度信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,借助PADS和IAR Embedded Workbench軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)嵌式測(cè)試裝置的硬件和軟件。通過(guò)對(duì)測(cè)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(guò)靜態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性。(3)總結(jié)現(xiàn)有火炮測(cè)試技術(shù),對(duì)炮身內(nèi)嵌式信息系統(tǒng)部分測(cè)試裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)出部分測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,闡述了各測(cè)試裝置的組成及功能。針對(duì)火炮發(fā)射過(guò)程中炮載測(cè)試裝置電子設(shè)備在強(qiáng)沖擊強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下易損壞的問(wèn)題,進(jìn)行了炮載測(cè)試裝置緩沖防護(hù)方案設(shè)計(jì)。(4)針對(duì)測(cè)試裝置防護(hù)問(wèn)題,利用ABAQUS/Explicit求解器對(duì)某大口徑火炮發(fā)射過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析炮載測(cè)試裝置的損壞原因,提出緩沖結(jié)構(gòu)的改進(jìn)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(shè)備上的應(yīng)力波幅值為目標(biāo),利用Isight平臺(tái)集成ABAQUS軟件,對(duì)緩沖層材料進(jìn)行參數(shù)化,并構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近似模型代替有限元?jiǎng)恿W(xué)模型,采用遺傳算法對(duì)緩沖層材料參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ302

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本文編號(hào)：2708849