大口徑火炮發(fā)射載荷沿架體傳遞路徑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文以“973”課題和國家自然科學(xué)基金項目為背景，針對某大口徑牽引火炮提高剛強度和優(yōu)化載荷傳遞路徑的需求，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論和方法、遺傳算法等對該火炮上架和搖架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化。
　　對結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論和方法做了深入研究，探討了變密度法拓?fù)鋬?yōu)化、參數(shù)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和NSGA-Ⅱ算法基本理論。在有限元建模軟件Hypermesh中建立了火炮后坐部分、上架和搖架的精細(xì)網(wǎng)格模型，并對上架和搖架進(jìn)行靜力學(xué)分析，獲得初始結(jié)構(gòu)剛強度性

2、能。然后將后坐部分、上架和搖架網(wǎng)格模型導(dǎo)入Abaqus軟件中進(jìn)行隱式非線性動力學(xué)分析，得到架體載荷傳遞路徑和炮口擾動規(guī)律。
　　在Optistruct軟件中對上架進(jìn)行多射角工況聯(lián)合下的拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化，通過拓?fù)鋬?yōu)化改進(jìn)上架立板形狀和加強筋位置，利用尺寸優(yōu)化方法對上架各板件厚度進(jìn)行調(diào)整，使得上架結(jié)構(gòu)在0°、51°和70°射角工況結(jié)構(gòu)性能均有所改善。同樣利用尺寸優(yōu)化方法對搖架51°射角工況下各板件厚度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
　　在對

3、上架和搖架進(jìn)行優(yōu)化的過程中，拓?fù)鋬?yōu)化方法不能獲得上架立板形狀的最優(yōu)值，同時還發(fā)現(xiàn)搖架筋板位置和前套箍形狀對搖架的剛強度性能有重要的影響，對上架和搖架的尺寸優(yōu)化是獨立進(jìn)行的，有必要對上架和搖架裝配結(jié)構(gòu)的板件厚度進(jìn)行綜合優(yōu)化，因此利用參數(shù)優(yōu)化方法繼續(xù)對該上架和搖架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　　在優(yōu)化后的上架和搖架裝配結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，運用參數(shù)化建模方法和Python語言在Abaqus中建立搖架和上架的參數(shù)化模型，在Isight優(yōu)化平臺上結(jié)合NSGA-