火炮高平機穩(wěn)健優(yōu)化設計及研究.pdf

1、本文以火炮高平機為研究背景，基于現(xiàn)代機械設計理論與方法，將螺桿氣壓式高平機與液體氣壓式高平機作為研究對象，對其進行性能優(yōu)化以及關鍵部件的特性分析。
　　火炮螺桿氣壓式高平機工作環(huán)境的溫度存在一個波動范圍，無法人為控制，影響到其平衡性能和高平機手輪力。傳統(tǒng)的優(yōu)化設計較少考慮溫度等不確定性因素對手輪力的影響。為了提高高平機的穩(wěn)健性和可靠性，降低高平機手輪力對溫度變化的敏感度，基于6σ穩(wěn)健優(yōu)化方法，將工作溫度作為影響手輪力的不確定因素，

2、對高平機進行穩(wěn)健優(yōu)化設計。優(yōu)化結果表明，在溫度變化相同幅度時，手輪力變化值減小，優(yōu)化結果降低了高平機手輪力對溫度變化的敏感度，提高了高平機的穩(wěn)健性。
　　密封件作為以高壓氣體為彈性介質或利用液壓控制高平機不可缺少的關鍵部件，在調整高低射角過程中密封緊塞件產生的摩擦力對平衡性能以及手輪力產生不小的影響。本文在確定橡膠材料本構模型的基礎上，采用有限元分析方法對密封件進行摩擦力分析，為高平機平衡性能與密封件優(yōu)化提供計算依據(jù)。
　　

3、在對液體氣壓式高平機特性分析的基礎上，建立參數(shù)優(yōu)化模型，以減小調炮過程中最大不平衡力矩為優(yōu)化目標，采用多島遺傳算法進行參數(shù)尋優(yōu)，將優(yōu)化結果與原始方案進行對比，達到了改善平衡性能的設計目標，使得不平衡力矩在射界范圍內控制在可操作范圍。
　　液體氣壓式高平機在受到沖擊載荷時，由于液壓油彈性模型較小而產生壓縮，因此推導液壓油柱剛度公式，并通過建立特殊射角處高平機包含液壓油的有限元模型，對其進行剛度計算，驗證理論公式的正確性，并為火炮動力