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《南京理工大学》 2011年
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轻量化牵引火炮动力学分析与优化研究

周成  
【摘要】:本文以牵引火炮轻量化关键技术研究为目的,结合国内外对牵引火炮轻量化技术的研究,总结出牵引火炮实现轻量化的关键技术。结合本文提出的一种能够提高射击稳定性的新型炮架结构,对其进行了全炮刚柔耦合动力学分析、反后坐装置优化设计以及全炮射击稳定性优化等方面的研究。 轻量化牵引火炮存在的主要问题是随着全炮质量的减小而直接影响到火炮的射击稳定性和安全性,根据此特点本文提出实现牵引火炮轻量化的关键技术:轻量化结构总体技术、射击稳定性控制技术、部件结构轻量化设计技术,并对关键技术进行了阐述。结合本文提出的一种能够提高射击稳定性的新型炮架结构,建立了考虑身管与摇架弹性的全炮刚柔耦合动力学仿真模型,仿真结果表明该炮具有相当好的射击稳定性;另外,在进行炮口扰动分析时必须考虑身管与摇架等架体的弹性。 运用现代优化技术,对反后坐装置优化进行了以下两方面研究:以制退机结构质量最轻为目标优化制退机结构参数,以获得理想后坐阻力为目标优化节制杆尺寸参数,为轻量化牵引火炮反后坐装置优化设计提供了较好的方法。 总结了火炮总体结构动力学优化模型建立时设计变量、目标函数、约束条件相关方面包含的内容。建立了以射击稳定性最优、后坐长一定为目标函数,节制杆尺寸参数为设计变量的优化模型,优化结果表明膛内时期后坐阻力突然上升不利于该新型炮架结构的后坐稳定性。运用试验设计方法分析了影响该起落部分转动炮架形式火炮射击稳定性的主要因素;建立了全炮射击稳定性优化模型,优化后前大架跳高显著减小,火炮射击时前大架贴于地面,全炮具有相当好的射击稳定性。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TJ301

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