動(dòng)能彈模擬發(fā)射裝置俯仰架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元仿真分析.pdf

1、動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，其往往是通過設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。這樣動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)就必然會(huì)經(jīng)歷“設(shè)計(jì)→制作→實(shí)驗(yàn)→改進(jìn)”這一過程。但是，有時(shí)候需要對(duì)某些部件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)，采用整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)彈試驗(yàn)是非常浪費(fèi)的。因此，非常有必要設(shè)計(jì)一種動(dòng)能彈模擬發(fā)射裝置，并通過將關(guān)鍵部件安裝在模擬裝置上進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得該部件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　在動(dòng)能彈發(fā)射的過程中整個(gè)系統(tǒng)會(huì)受到多種載荷的作用。本文結(jié)合國內(nèi)外動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研

2、究，以模擬發(fā)射裝置的俯仰架為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。優(yōu)化后的俯仰架不僅符合了實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)剛度和強(qiáng)度的要求，同時(shí)也在質(zhì)量上較初步設(shè)計(jì)時(shí)下降了19％。
　　本文首先根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析了動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)的連接關(guān)系以及在工作過程中的受力情況，將其等效在模擬發(fā)射裝置上，完成了模擬裝置俯仰架的三維模型繪制;在此基礎(chǔ)上依據(jù)載荷的大小以及邊界條件，利用OptiStruct的分析模塊對(duì)該俯仰架進(jìn)行了靜力學(xué)分析、模態(tài)分析以及運(yùn)

3、用RADIOSS進(jìn)行了非線性動(dòng)力學(xué)分析。由結(jié)果可以看出，初步設(shè)計(jì)的俯仰架是符合項(xiàng)目指標(biāo)的。
　　其次，通過OptiStruct將俯仰架剛強(qiáng)度為約束，將體積最小化定義為目標(biāo)函數(shù)，最后將單元密度定義成設(shè)計(jì)變量，對(duì)俯仰架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析，獲得了材料最優(yōu)分布的密度云圖，并通過該密度云圖對(duì)俯仰架進(jìn)行了反設(shè)計(jì)，得到了優(yōu)化后的俯仰架。
　　最后，為了檢驗(yàn)優(yōu)化后的俯仰架依然滿足設(shè)計(jì)要求，再次對(duì)優(yōu)化后的俯仰架進(jìn)行了有限元分析。分析結(jié)果表明，優(yōu)