某艦炮中腹擺彈機(jī)擺體結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化及疲勞分析.pdf

1、隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和近現(xiàn)代作戰(zhàn)局勢的變化，各類新型技術(shù)被充分利用于武器的研發(fā)?；鹋谑撬媾炤d不可或缺的作戰(zhàn)武器，加強(qiáng)對艦炮武器性能的研究，縮短開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本在艦炮武器的設(shè)計研發(fā)中是至關(guān)重要的。本論文針對某型大口徑中腹擺彈機(jī)執(zhí)行部分?jǐn)[臂結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計及其疲勞特性展開研究。
　　本文首先對國內(nèi)外艦炮的相關(guān)研究及相關(guān)技術(shù)做了詳細(xì)分析，總結(jié)了基于有限元法的優(yōu)化設(shè)計和疲勞分析技術(shù)，為課題的開展奠定理論基礎(chǔ)。
　　基于某大口徑

2、中腹擺彈機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將擺體運動的每個瞬態(tài)視為一個靜態(tài)，分析了某大口徑中腹擺彈機(jī)的擺臂結(jié)構(gòu)受載荷狀況，將擺體所受自由度約束、集中力和慣性載荷共分成六個方向的分量，完成了擺體結(jié)構(gòu)載荷的模擬，基于MATLAB數(shù)值仿真獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)。
　　以擺體的總體積為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)力最大值和位移變化最大值為狀態(tài)變量，選定各板厚為設(shè)計變量，對擺體的主要板件截面厚度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。在保證擺體整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計指標(biāo)的前提下，使總體積下降8.1％，優(yōu)化效果

3、較為顯著。
　　基于對擺體的模態(tài)分析獲得相應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速分別為：1448r/min、2018r/min、4780r/min、4822r/min、5690r/min和5838r/min。為了防止共振的發(fā)生，實際工作時應(yīng)予以避免。通過自由模態(tài)和約束模態(tài)的對比分析出約束對結(jié)構(gòu)整體的振動特性的影響。
　　對擺體進(jìn)行疲勞壽命分析，估算擺體壽命，并對優(yōu)化前后的擺體壽命進(jìn)行對比，得出結(jié)論：優(yōu)化前后擺體壽命較低的區(qū)域分布均與高應(yīng)力區(qū)域分布有關(guān)