隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形式的不斷發(fā)展變化,新的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境與作戰(zhàn)模式對(duì)火炮的性能提出了更高的要求,大口徑火炮威力和機(jī)動(dòng)性的矛盾也愈加突出,而傳統(tǒng)的火炮設(shè)計(jì)理論難以實(shí)現(xiàn)影響火炮綜合性能的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化,從而無(wú)法破解這種矛盾,已成為制約新一代高性能火炮研制的主要瓶頸之一。本文以此為背景,以大口徑火炮總體結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵部件一體化設(shè)計(jì)為研究目標(biāo),應(yīng)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代理模型技術(shù)、現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論與方法,對(duì)火炮多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化方法進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。為了更好地模擬大口徑火炮發(fā)射過(guò)程中各部件空間運(yùn)動(dòng)和局部變形相互耦合情況,利用模態(tài)綜合法描述身管、搖架和上架等關(guān)鍵部件的彈性變形,通過(guò)界面節(jié)點(diǎn)將柔體與簡(jiǎn)化為剛體的炮尾、炮口制退器等連接。使用柔體-柔體接觸關(guān)系模擬搖架襯瓦和身管、高低機(jī)齒弧和齒輪軸等部件間相互作用,通過(guò)含微小間隙的改進(jìn)接觸算法和修正的Coulomb摩擦方程表征身管與搖架前后襯瓦間的碰撞接觸關(guān)系。對(duì)某大口徑火炮多柔體系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,通過(guò)對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了所建模型的合理性。針對(duì)火炮柔體結(jié)構(gòu)參數(shù)隱含于模態(tài)中性文件而難以直接選為設(shè)計(jì)變量的難題,基于遺傳優(yōu)化的RBF-B...

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【部分圖文】：

圖１．５論文整體研究框架??１５??

博士論文?面向大口徑火炮一體化設(shè)計(jì)的多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化方法研究??

圖２．４炮尾的三維實(shí)體模型??多體系統(tǒng)中的剛體構(gòu)件，既可以在ＡＤＡＭＳ軟件中直接建造，也可以從其他ＣＡＤ??

ＡＤＡＭＳ中直接進(jìn)行精準(zhǔn)建模，因此建模時(shí)一般首先在諸如Ｐｒｏ／Ｅ、ＵＧ、Ｉ－ＤＥＡＳ等ＣＡＤ??中進(jìn)行三維建模，然后通過(guò)ＣＡＤ軟件和ＡＤＡＭＳ間的軟件接口，采用Ｐａｒａｓｏｌｉｄ等格式??將模型導(dǎo)入ＡＤＡＭＳ中完成幾何建模。圖２．４為炮尾的三維實(shí)體模型圖。??２．２．１．２模型參....

圖２．６揺架有限元分析模型??然后，運(yùn)用ＡＤＡＭＳ／Ｆｌｅｘ將有限元分析生成的模態(tài)中性文件（＊．ＭＮＦ）導(dǎo)入模型中，??

建立對(duì)應(yīng)有限元模型，進(jìn)行模態(tài)分析。針對(duì)搖架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在Ｈｙｐｅｒｗｏｒｋｓ??中，使用８節(jié)點(diǎn)等參六面體單元及板殼單元對(duì)搖架進(jìn)行有限元離散，共有２１１７６個(gè)節(jié)點(diǎn)，??１８９９４個(gè)單元，如圖２．６所示。圖中界面主從節(jié)點(diǎn)通過(guò)剛性單元連接，主要用于多體系統(tǒng)??中的柔體搖架與火炮其他部件....

圖２．８火炮多柔體動(dòng)力學(xué)模型局部圖??為了驗(yàn)證所建動(dòng)力學(xué)模型的合理性，建模后進(jìn)行數(shù)值計(jì)算并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)??

２．４．１多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型??通過(guò)建立各剛體和柔體結(jié)構(gòu)模型，并設(shè)置好部件間約束條件，加載好載荷條件后，??得到本文研宄所需的某大口徑火炮多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，圖２．８為該動(dòng)力學(xué)模型的局部??７Ｋ意圖。??耳軸中心上架?搖架??身管??ｘ?ｒＴｉｆｉ—?ｉ：?－??圖２．８火炮....

本文編號(hào)：3896202