本文以某艦炮為研究對象,把模態(tài)匹配分析技術(shù)應(yīng)用于艦炮結(jié)構(gòu)性能分析和動態(tài)優(yōu)化設(shè)計中以期提高艦炮整體作戰(zhàn)性能。針對艦炮結(jié)構(gòu)的局部非線性問題,先用線性模態(tài)理論識別計算出各主要部件的模態(tài)參數(shù),再把結(jié)合面因素引入艦炮的動態(tài)特性分析中,求出艦炮結(jié)構(gòu)的整體動態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng),并在此基礎(chǔ)上對艦炮主要部件的模態(tài)參數(shù)進行多目標(biāo)最優(yōu)匹配分析,尋求滿足設(shè)計要求的最優(yōu)設(shè)計方案,最后利用拓撲優(yōu)化技術(shù)結(jié)合艦炮發(fā)射動力學(xué)分析驗證了方案的可行性。本文主要工作內(nèi)容總結(jié)如下：1、探討了艦炮復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)的有限元建模方法及建模流程,完成了對艦炮各部件的三維建模以及網(wǎng)格劃分,并采用合理的連接方式建立了全炮動力學(xué)有限元模型。2.根據(jù)模態(tài)分析理論,運用有限元法獲得了艦炮身管、搖架、托架、轉(zhuǎn)臺等主要部件的固有模態(tài)振型,并從艦炮系統(tǒng)整體出發(fā),把結(jié)合面因素引入艦炮的動態(tài)特性分析中,利用ABAQUS軟件中彈簧阻尼單元來表征結(jié)合面的剛度、阻尼特性,對全炮模型進行了整體動態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)分析。3.提出了用響應(yīng)面—Behnken設(shè)計(BBD)選取樣本點構(gòu)建設(shè)計參數(shù)(對炮口振動敏感的部件頻率)與響應(yīng)目標(biāo)(炮口角位移和橫向振動線速度)的近似函數(shù)關(guān)系。...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３炮身部分幾何模型??

有限元網(wǎng)格模型，檢查網(wǎng)格質(zhì)量合格后，再賦予有限元網(wǎng)格模型材料屬性，同時按照??結(jié)構(gòu)實際受力情況施加載荷和邊界約束條件，最后完成有限元計算模型的建模。有限??元計算模型建模流程如圖２．１所示。??ＣＡＤ模型??１??圖形交換數(shù)據(jù)接口??確定參數(shù)??？??單元類型??單元網(wǎng)格劃分??....

圖２．４搖架部分幾何模型??

有限元網(wǎng)格模型，檢查網(wǎng)格質(zhì)量合格后，再賦予有限元網(wǎng)格模型材料屬性，同時按照??結(jié)構(gòu)實際受力情況施加載荷和邊界約束條件，最后完成有限元計算模型的建模。有限??元計算模型建模流程如圖２．１所示。??ＣＡＤ模型??１??圖形交換數(shù)據(jù)接口??確定參數(shù)??？??單元類型??單元網(wǎng)格劃分??....

圖２．５托架和轉(zhuǎn)臺部分幾何模型??

實現(xiàn)回轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動，另一方面在一定程度上減輕了全炮的重量。托架和轉(zhuǎn)臺部分也??是由大量的鋼板焊接而成，因此在建模時也采用殼單元，托架和轉(zhuǎn)臺部分的實體模型??如圖２．５所示。??．?Ｊｉｍ．??ＪｍＳＩ??Ｉ—??圖２．５托架和轉(zhuǎn)臺部分幾何模型??（４）裝配后全炮實體模型如圖２．６....

圖２．６艦炮裝配體??

實現(xiàn)回轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動，另一方面在一定程度上減輕了全炮的重量。托架和轉(zhuǎn)臺部分也??是由大量的鋼板焊接而成，因此在建模時也采用殼單元，托架和轉(zhuǎn)臺部分的實體模型??如圖２．５所示。??．?Ｊｉｍ．??ＪｍＳＩ??Ｉ—??圖２．５托架和轉(zhuǎn)臺部分幾何模型??（４）裝配后全炮實體模型如圖２．６....

本文編號：3944653