本文以某省部級(jí)項(xiàng)目為研究背景,利用有限元方法以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)對(duì)某大口徑火炮上架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)（拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化）并在最優(yōu)上架模型基礎(chǔ)上改進(jìn)搖架結(jié)構(gòu)以便減小火炮發(fā)射時(shí)兩耳軸中心變位差從而達(dá)到提高火炮射擊密集度的目的。本文所涉及的火炮上架是某大口徑車(chē)載式火炮的重要組成部件,起著連接和支撐作用。要求火炮發(fā)射過(guò)程中上架能夠承受較大的沖擊載荷,火炮架體所受的復(fù)進(jìn)機(jī)力和制退機(jī)力不在通過(guò)炮膛軸線(xiàn)的平面內(nèi),且兩個(gè)力的大小相差較大,呈現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱(chēng)性,而火炮上架和搖架的結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱(chēng)。這會(huì)導(dǎo)致兩耳軸中心位移不一致,從而產(chǎn)生變位差導(dǎo)致火炮發(fā)射時(shí)身管的振動(dòng)幅度加大,影響火炮的射擊密集度。本文主要從火炮上架和搖架剛強(qiáng)度方面考慮其對(duì)火炮射擊密集度的影響,研究的原上架模型是采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到,試驗(yàn)表明其射擊密集度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo),經(jīng)過(guò)對(duì)火炮的詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)上架與搖架有塑性變形,通過(guò)有限元分析與改進(jìn)設(shè)計(jì),雖然再次試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)塑性變形,但是由于上架剛度較差,兩耳軸中心變位差過(guò)大導(dǎo)致設(shè)計(jì)密集度仍然達(dá)不到要求。本文嘗試通過(guò)上架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及搖架結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)減小火炮發(fā)射時(shí)兩耳軸中心變位差,從而進(jìn)一步提高火炮射擊密集度,... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 有限元法
        1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法
        1.2.3 火炮發(fā)射動(dòng)力學(xué)
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 兩耳軸中心變位差計(jì)算與分析
    2.1 火炮結(jié)構(gòu)有限元建模
        2.1.1 火炮結(jié)構(gòu)分析與載荷傳遞規(guī)律
        2.1.2 有限元網(wǎng)格劃分
        2.1.3 載荷與邊界條件的確定
        2.1.4 各部件連接關(guān)系
        2.1.5 火炮有限元模型
    2.2 火炮靜態(tài)剛強(qiáng)度有限元分析
        2.2.1 有限元分析軟件ABAQUS
        2.2.2 火炮靜態(tài)分析有限元模型
        2.2.3 靜態(tài)剛強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果與分析
    2.3 火炮非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)有限元分析
        2.3.1 非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)有限元理論
        2.3.2 火炮非線(xiàn)性接觸碰撞問(wèn)題
        2.3.3 火炮動(dòng)態(tài)有限元模型
        2.3.4 動(dòng)態(tài)模型計(jì)算結(jié)果及分析
    2.4 本章小結(jié)
3 以減小兩耳軸中心變位差為目標(biāo)的上架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論
        3.1.1 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論
        3.1.2 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化理論
    3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊OptiStruct
    3.3 上架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
        3.3.1 上架拓?fù)鋬?yōu)化模型
        3.3.2 上架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化布局
        3.3.3 上架拓?fù)鋬?yōu)化模型的有限元分析
    3.4 上架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.1 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化模型
        3.4.2 上架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化結(jié)果
        3.4.3 尺寸優(yōu)化模型的有限元分析
    3.5 上架結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)兩耳軸中心變位差的影響分析
    3.6 本章小結(jié)
4 以減小兩耳軸中心變位差為目標(biāo)的搖架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 概述
    4.2 復(fù)進(jìn)機(jī)筒和制退機(jī)筒布置方式對(duì)耳軸中心變位差的影響
    4.3 復(fù)進(jìn)機(jī)筒和制退機(jī)筒固定方式對(duì)耳軸中心變位差的影響
        4.3.1 復(fù)進(jìn)機(jī)筒和制退機(jī)筒后固定有限元分析
        4.3.2 復(fù)進(jìn)機(jī)筒和制退機(jī)筒前固定有限元分析
        4.3.3 復(fù)進(jìn)機(jī)筒和制退機(jī)筒不同固定方式計(jì)算結(jié)果比較
    4.4 本章小結(jié)
5 火炮結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    5.1 火炮結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后有限元靜態(tài)結(jié)果對(duì)比
    5.2 火炮結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后有限元?jiǎng)討B(tài)結(jié)果對(duì)比
        5.2.1 火炮結(jié)構(gòu)優(yōu)化后有限元?jiǎng)討B(tài)計(jì)算
        5.2.2 火炮結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后有限元?jiǎng)討B(tài)計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本論文的主要研究成果
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]某車(chē)載炮加強(qiáng)橫梁的位置參數(shù)靈敏度分析[J]. 楊國(guó)來(lái),葛建立,陳運(yùn)生.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2006(04)
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博士論文
[1]大口徑車(chē)載火炮多柔體動(dòng)力學(xué)與總體優(yōu)化研究[D]. 蔡文勇.南京理工大學(xué) 2009
[2]車(chē)載炮動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性有限元仿真研究[D]. 葛建立.南京理工大學(xué) 2007
[3]某火炮自動(dòng)供輸彈系統(tǒng)和全炮耦合的發(fā)射動(dòng)力學(xué)研究[D]. 石明全.南京理工大學(xué) 2003
[4]自行火炮非線(xiàn)性有限元模型及仿真可視化技術(shù)研究[D]. 王長(zhǎng)武.南京理工大學(xué) 2002
[5]多柔體系統(tǒng)參數(shù)化模型及其在火炮中的應(yīng)用研究[D]. 楊國(guó)來(lái).南京理工大學(xué) 1999

碩士論文
[1]超輕型火炮搖架結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 錢(qián)輝仲.南京理工大學(xué) 2012
[2]某艦炮轉(zhuǎn)彈機(jī)非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 潘旭輝.江蘇科技大學(xué) 2011
[3]車(chē)架結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 汪偉.南昌大學(xué) 2010
[4]火箭滑車(chē)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)分析[D]. 李明.南京理工大學(xué) 2010
[5]基于HyperWorks的卡車(chē)車(chē)身有限元分析及改進(jìn)研究[D]. 曾力.西南交通大學(xué) 2010
[6]基于拓?fù)鋬?yōu)化和高強(qiáng)鋼應(yīng)用的雷達(dá)車(chē)車(chē)架輕量化設(shè)計(jì)研究[D]. 佘高翔.武漢理工大學(xué) 2010
[7]拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 鄧?yán)?合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[8]增速齒輪箱體有限元分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 陳營(yíng)利.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[9]應(yīng)用有限元對(duì)造橋機(jī)承載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 胡苗.中南林業(yè)科技大學(xué) 2009
[10]自行火炮結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 柳高潔.南京理工大學(xué) 2009



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