基于拓?fù)鋬?yōu)化和高強(qiáng)鋼應(yīng)用的雷達(dá)車車架輕量化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、雷達(dá)車車架是雷達(dá)車的主要承載結(jié)構(gòu)，其自身質(zhì)量較大。對(duì)雷達(dá)車車架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)研究可以顯著降低雷達(dá)車整車質(zhì)量，對(duì)提高雷達(dá)系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性、提高我軍戰(zhàn)斗力、降低制造成本、節(jié)能環(huán)保等都具有重要意義。
　　 在全球資源日益緊張、氣溫日益升高的今天，結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)研究越來(lái)越熱門(mén)，特別是車輛的結(jié)構(gòu)輕量化已越來(lái)越重要。本文首先論述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于結(jié)構(gòu)輕量化的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了車輛結(jié)構(gòu)輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，比較了國(guó)內(nèi)外研究的差距和異同點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)

2、狀的分析初步提出了雷達(dá)車車架的輕量化方法。
　　 然后對(duì)各種輕量化方法進(jìn)行了系統(tǒng)論述，并作了比較分析，還對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的分類及其數(shù)學(xué)算法、高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度等代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，經(jīng)分析決定采用拓?fù)鋬?yōu)化和高強(qiáng)鋼板強(qiáng)度等代設(shè)計(jì)對(duì)雷達(dá)車車架進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)研究；在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)雷達(dá)車及其車架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的進(jìn)一步分析，制定出了雷達(dá)車架輕量化方案，并對(duì)為什么選擇這種方案作了仔細(xì)論證。
　　 在研究對(duì)象、研究方法和研究方案都確立的基礎(chǔ)上

3、，本文首先對(duì)雷達(dá)車車架撐腿進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，以撐腿設(shè)計(jì)區(qū)域的相對(duì)密度為設(shè)計(jì)變量，以優(yōu)化后設(shè)計(jì)區(qū)域剩余體積為約束條件，以整體結(jié)構(gòu)應(yīng)變能最小為優(yōu)化目標(biāo)，建立了車架撐腿拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)模型，進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算了，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了有限元分析和可制造化處理，在結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度不降低的條件下得到的新車架重量下降了12.9％，輕量化效果明顯。
　　 在撐腿拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，接著對(duì)橫梁進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，采用與撐腿拓?fù)鋬?yōu)化類似的優(yōu)化設(shè)置，建立

4、了車架橫梁拓?fù)鋬?yōu)化模型，并進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算和優(yōu)化結(jié)果的可制造化處理，通過(guò)對(duì)可制造化處理結(jié)果的有限元分析發(fā)現(xiàn)橫梁的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)取得很好的輕量化效果。
　　 最后為進(jìn)一步降低雷達(dá)車車架重量，在強(qiáng)度等代的條件下，本文采用高強(qiáng)度鋼板替換原普通鋼板的方法，并對(duì)替換后各構(gòu)件的鋼板壁厚進(jìn)行了圓整和有限元分析，分析表明：高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度等代設(shè)計(jì)方法使車架重量下降了26.1％，輕量化效果顯著。
　　 經(jīng)過(guò)一系列輕量化手段本文最終使車架重量共