艦艇外形雷達隱身與減振優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文針對艦艇隱身中的兩個方面進行優(yōu)化:一，對艦艇外形的隱身優(yōu)化設(shè)計，降低雷達散射值;二,通過對艦船齒輪箱基座的優(yōu)化設(shè)計,以降低振動。 雷達散射截面值的減少對于海軍艦艇的存活來說非常重要。艦艇外形對于RCS值的影響，是體現(xiàn)在散射能量從某個主要影響角度，到另外的幾乎沒有影響的角度區(qū)域。應(yīng)用于艦艇外形的優(yōu)化方法是為了減少艦艇上電磁波的散射。基于減少全船的RCS值的前提，可以通過計算特征面的數(shù)值來實現(xiàn)，本文研究了橫截面的形狀優(yōu)化數(shù)值計算

2、。常規(guī)的優(yōu)化方法無法解決本文中的數(shù)值計算的高度非線性，數(shù)值奇異性。因此，本文中分別采用兩種方法求解該問題，即：響應(yīng)面結(jié)合遺傳算法，單步序列遺傳算法。通過幾個數(shù)值計算實例，對比研究上述兩種方法。結(jié)果表明，響應(yīng)面結(jié)合遺傳算法能夠在近似結(jié)構(gòu)模型的計算中減少計算分析次數(shù)，但是可能得到局部優(yōu)化值。至于，單步序列遺傳算法，無需構(gòu)造近似優(yōu)化模型，且優(yōu)化收斂速度很快，但是，優(yōu)化收斂速度依賴于初始設(shè)計值。常規(guī)和優(yōu)化設(shè)計計算結(jié)果的對比驗證了優(yōu)化設(shè)計。

3、 本文對某新型齒輪箱基座采用結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化方法進行設(shè)計改進，建立了考慮指定頻率區(qū)間內(nèi)振級落差性能要求的齒輪箱基座尺寸與拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計模型，降低振動傳遞率。在振級落差約束下，以基座重量為目標(biāo)函數(shù)，研究了以下四個方案: 1)，基座肋板尺寸優(yōu)化設(shè)計；2)基座肋板拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計；3）底座方鋼（阻振質(zhì)量）拓?fù)錁?gòu)型優(yōu)化；4）肋板及底座方鋼拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計。通過對四種方案的計算，使該新型基座低頻中段振級落差由5dB提高到12dB，并找到對振動傳遞影響較大的