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《南京理工大学》 2014年
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某车载火箭炮空投着陆冲击仿真与轻量化设计

王新春  
【摘要】:根据我国重型空投装备的研究现状和发展趋势,本文以某新型空投车载火箭炮为研究对象,重点针对空投车载火箭炮的着陆冲击问题以及火箭炮回转体底座的轻量化设计进行了研究。 通过建立车载火箭炮空投系统与空投着陆地面的有限元模型,以非线性有限元理论为基础,完成了车载火箭炮在水平着陆、侧倾着陆和后倾着陆三种工况下的空投着陆冲击仿真分析,并根据仿真结果提出了提高车载火箭炮空投安全性的措施。分析结果表明:该空投车载火箭炮在这三种工况下能够满足空投的需要,侧倾着陆时安全系数最低。 为优化火箭炮回转体底座的结构形式,借助结构优化软件,在综合考虑三种着陆工况的情况下,结合制造工艺约束对回转体底座进行多工况拓扑优化设计。根据制造加工工艺和优化结果的再次仿真分析完成回转体底座最优设计方案的定型。通过拓扑优化,回转体底座的强度得到了提高,且质量降低10.5%,优化效果显著。 为进一步减轻回转体底座质量,以多目标遗传算法为基础,通过在Isight中搭建回转体底座优化的集成平台,完成回转体底座的尺寸优化。优化后,回转体底座的质量降低12.9%,且能够满足刚强度的要求。 研究结果表明:经过轻量化设计,在满足刚强度的条件下,车载火箭炮回转体底座质量降低22%,轻量化效果显著。优化后,该空投车载火箭炮仍能够在水平着陆、侧倾着陆和后倾着陆这三种工况下实现安全着陆。本文的研究成果对指导空投车载火箭炮的外场试验和火箭炮的轻量化设计具有重要的意义。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TJ393

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