埋頭彈是一種特殊裝藥結(jié)構(gòu)的新型彈藥,彈丸全部裝在藥筒內(nèi),整體呈現(xiàn)為簡單的圓柱體或其他較規(guī)則的形狀。這種特殊的裝藥結(jié)構(gòu)使埋頭彈火炮系統(tǒng)能在不改變原有炮塔尺寸的條件下?lián)Q裝較大口徑的彈藥系統(tǒng),提高戰(zhàn)斗威力和裝甲武器的生存能力。正是由于埋頭彈在提高火炮威力和緊湊化火炮結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)越性,使其得到了迅速發(fā)展。本文以35mm埋頭彈火炮系統(tǒng)的發(fā)射為工程背景,根據(jù)經(jīng)典內(nèi)彈道及現(xiàn)代內(nèi)彈道理論,結(jié)合彈藥的特殊結(jié)構(gòu)和二次點(diǎn)火程序燃燒的新原理,建立了埋頭彈火炮的內(nèi)彈道零維模型和一維兩相流模型,編制程序分別模擬了膛內(nèi)火藥氣體平均參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律以及膛內(nèi)物理量的分布規(guī)律；并分析了零維模型中多參數(shù)變化對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響,數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)所要求的內(nèi)彈道性能與火炮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo),建立埋頭彈火炮的內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。分別采用直接搜索法中的模式搜索法以及全局搜索法中的遺傳算法和模擬退火算法進(jìn)行優(yōu)化,三者的優(yōu)化結(jié)果具有較好的一致性,說明優(yōu)化結(jié)果可從理論上指導(dǎo)埋頭彈火炮的內(nèi)彈道設(shè)計(jì)；并對三種算法優(yōu)化結(jié)果及算法本身優(yōu)化性能進(jìn)行了分析比較,結(jié)果表明模式搜索法尋優(yōu)效率最高,遺傳算法次之,模... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究狀況
        1.2.1 埋頭彈國內(nèi)外研究狀況
        1.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)國內(nèi)外研究狀況
    1.3 本文所做主要工作
2 埋頭彈火炮內(nèi)彈道零維模型及數(shù)值模擬
    2.1 引言
    2.2 埋頭彈火炮內(nèi)彈道物理過程
    2.3 埋頭彈火炮內(nèi)彈道零維模型
        2.3.1 物理模型
        2.3.2 數(shù)學(xué)模型
    2.4 埋頭彈火炮內(nèi)彈道數(shù)值模擬
        2.4.1 數(shù)值計(jì)算方法
        2.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    2.5 多參數(shù)變化對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響
        2.5.1 主裝藥裝藥量對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響
        2.5.2 彈丸質(zhì)量對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響
        2.5.3 藥室容積對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響
        2.5.4 火藥力對埋頭彈火炮內(nèi)彈道性能的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 埋頭彈火炮內(nèi)彈道一維兩相流模型及數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 埋頭彈火炮內(nèi)彈道一維兩相流模型
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 數(shù)學(xué)模型
    3.3 埋頭彈火炮內(nèi)彈道一維兩相流數(shù)值模擬
        3.3.1 數(shù)值計(jì)算方法
        3.3.2 邊界條件和初始條件
        3.3.3 計(jì)算流程
        3.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于模式搜索法的埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
        4.2.1 建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)方程組
        4.2.2 確定設(shè)計(jì)變量
        4.2.3 建立約束條件
        4.2.4 確定目標(biāo)函數(shù)
    4.3 模式搜索法簡介
        4.3.1 模式搜索法基本思想
        4.3.2 模式搜索法實(shí)現(xiàn)流程
    4.4 模式搜索法的內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于遺傳算法的埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 遺傳算法簡介
        5.2.1 遺傳算法基本思想
        5.2.2 遺傳算法構(gòu)成要素
        5.2.3 遺傳算法實(shí)現(xiàn)流程
    5.3 遺傳算法的埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 基于模擬退火算法的埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 模擬退火算法簡介
        6.2.1 模擬退火算法基本思想
        6.2.2 模擬退火算法構(gòu)成要素
        6.2.3 模擬退火算法數(shù)學(xué)模型
    6.3 模擬退火算法的埋頭彈火炮內(nèi)彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)
        6.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
        6.3.2 優(yōu)化結(jié)果及分析
    6.4 三種算法對比分析
        6.4.1 優(yōu)化結(jié)果對比分析
        6.4.2 算法優(yōu)化性能對比分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)束語
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 問題與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]若干優(yōu)化問題的并行算法研究[D]. 韓叢英.上海交通大學(xué) 2008



本文編號：3224016