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1、隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和近現(xiàn)代作戰(zhàn)局勢(shì)的變化,各類新型技術(shù)被充分利用于武器的研發(fā)?;鹋谑撬媾炤d不可或缺的作戰(zhàn)武器,加強(qiáng)對(duì)艦炮武器性能的研究,縮短開發(fā)周期,降低生產(chǎn)成本在艦炮武器的設(shè)計(jì)研發(fā)中是至關(guān)重要的。本論文針對(duì)某型大口徑中腹擺彈機(jī)執(zhí)行部分?jǐn)[臂結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)及其疲勞特性展開研究。
本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外艦炮的相關(guān)研究及相關(guān)技術(shù)做了詳細(xì)分析,總結(jié)了基于有限元法的優(yōu)化設(shè)計(jì)和疲勞分析技術(shù),為課題的開展奠定理論基礎(chǔ)。
基于某大口徑
2、中腹擺彈機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將擺體運(yùn)動(dòng)的每個(gè)瞬態(tài)視為一個(gè)靜態(tài),分析了某大口徑中腹擺彈機(jī)的擺臂結(jié)構(gòu)受載荷狀況,將擺體所受自由度約束、集中力和慣性載荷共分成六個(gè)方向的分量,完成了擺體結(jié)構(gòu)載荷的模擬,基于MATLAB數(shù)值仿真獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)。
以擺體的總體積為目標(biāo)函數(shù),應(yīng)力最大值和位移變化最大值為狀態(tài)變量,選定各板厚為設(shè)計(jì)變量,對(duì)擺體的主要板件截面厚度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在保證擺體整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下,使總體積下降8.1%,優(yōu)化效果
3、較為顯著。
基于對(duì)擺體的模態(tài)分析獲得相應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速分別為:1448r/min、2018r/min、4780r/min、4822r/min、5690r/min和5838r/min。為了防止共振的發(fā)生,實(shí)際工作時(shí)應(yīng)予以避免。通過自由模態(tài)和約束模態(tài)的對(duì)比分析出約束對(duì)結(jié)構(gòu)整體的振動(dòng)特性的影響。
對(duì)擺體進(jìn)行疲勞壽命分析,估算擺體壽命,并對(duì)優(yōu)化前后的擺體壽命進(jìn)行對(duì)比,得出結(jié)論:優(yōu)化前后擺體壽命較低的區(qū)域分布均與高應(yīng)力區(qū)域分布有關(guān)
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