火炮反后坐裝置設(shè)計(jì)論文-基于遺傳算法的火炮反后坐裝置結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究(已修改)
2025-06-22 22:59 本頁面
【正文】 1 火炮反后坐 裝置設(shè)計(jì) 課程論文 院系： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)： 武器系統(tǒng)與工程 姓名： 學(xué)號(hào) ： 教師： 鄭建國 2021 年 6 月 2 “火炮反后坐 裝置設(shè)計(jì) ” 課程論文 題目 （ 4） 姓名 ： 1. 查找 2 篇 有關(guān)反后坐裝置的論文，閱讀并綜述 （ 500～ 1000 字 ， 原文附后 ） 。 2. 闡述 在已知火炮內(nèi)彈道參數(shù)、炮身質(zhì)量、總體尺寸及要求的條件下，設(shè)計(jì)反后坐裝置的完整過程。 3. 針對(duì) 彈簧式復(fù)進(jìn)機(jī) 、筒 后坐的帶針式復(fù)進(jìn)節(jié)制器的節(jié)制桿式制退機(jī)： （ a） 畫出 結(jié)構(gòu)原理圖，分析工作原理； （ b） 建立復(fù)進(jìn) 時(shí)期的復(fù)進(jìn)機(jī)力方程和制退機(jī)液壓阻力方程 ； （ c） 建立復(fù)進(jìn) 反面問題數(shù)學(xué)模型 ， 并探討編程求解方法。 3 一、 閱讀文獻(xiàn)綜述 基于遺傳算法的火炮反后坐裝置結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究 本文 敘述了以 某型火炮樣機(jī)為研究對(duì)象，建立其剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)模型，選取制退機(jī)節(jié)制桿溝槽和部分總體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，不僅考慮最大后坐阻力和后坐位移的優(yōu)化，同時(shí)以彈丸出炮口瞬間的炮口擾動(dòng)為優(yōu)化目標(biāo)，基于小生境遺傳算法對(duì)反后坐裝置進(jìn)行多目標(biāo)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，尋求各設(shè)計(jì)參數(shù)問更優(yōu)的匹配關(guān)系。 首先進(jìn)行了遺傳算法與動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，通過對(duì) ADAMS軟件 底層計(jì)算模塊的二次開發(fā)，編寫遺傳算法 FORTRAN語言優(yōu)化模塊，將遺傳優(yōu)化算法與求解器模塊聯(lián)合，可以完成對(duì)設(shè)計(jì)變量的必要修改，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的完全控制，以達(dá)到最優(yōu)解的效果。 其次進(jìn)行了反 后坐裝置優(yōu)化，建立了火炮動(dòng)力學(xué)模型，確定了設(shè)計(jì)變量 ： 一般對(duì)制退機(jī)節(jié)制桿尺寸進(jìn)行優(yōu)化，選取節(jié)制桿溝槽深度為設(shè)計(jì)變量；此外，從總體設(shè)計(jì)角度出發(fā)，以后坐部分質(zhì)量、后坐部分質(zhì)心位置、炮口制退器質(zhì)量、前襯瓦與耳軸中心在同一軸線方向上距離、前后襯瓦之間距離、制退機(jī)左右布置參數(shù)、高低機(jī)扭簧剛度系數(shù)、方向機(jī)扭簧剛度系數(shù)等部分總體參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，對(duì)火炮進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。 隨后建立了目標(biāo)函數(shù)，利用小生鏡遺傳算法和 ADAMS SOLVER求解器聯(lián)合優(yōu)化的方法進(jìn)行了火炮系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化計(jì)算，選取其中一組優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行 了 分析。 驗(yàn)證了所建立的模型可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目的。充分說明了火炮系統(tǒng)總體方案優(yōu)化的重要性和必要性。 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的火炮反后坐裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)研究 本文開篇 首先介紹了火炮反后坐裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的必要性， 引出了 火炮虛擬樣機(jī) 技術(shù) 。隨后，進(jìn)行了反后坐裝置工作性能分析， 提出 了表征反后坐裝置工作性能的三個(gè)指標(biāo)：后坐阻力子性能、后坐長度子性能、開閂速度子性能 ，將本文研究的反后坐裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 轉(zhuǎn)化為對(duì)三個(gè) 子性能的綜合評(píng)估，給出了反后坐裝置正常工作的基本準(zhǔn)則。 其 次，進(jìn)行了 火 炮虛擬樣機(jī)及設(shè)計(jì)參數(shù)影響仿真 ， 利用 ADAMS建立了用于對(duì)反后坐裝置性能進(jìn)行仿真分析的虛擬樣機(jī) ， 結(jié)合試驗(yàn)對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證 ，結(jié)論證明 利用該虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真和評(píng)價(jià)反后坐裝置的設(shè)計(jì)具有可行性。 隨后 列出 了 節(jié)制環(huán)直徑對(duì)三個(gè)指標(biāo)的影響仿真結(jié)果 ，分析了原因。 接著討論了反后坐裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法， 由于后坐阻力、后坐長度和復(fù)進(jìn)開閂速度指標(biāo)具有不同的量綱，因此，必須對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理， 故 首先 給出了歸一化函數(shù) ，然后利用層次分析法 (AHP)獲得指標(biāo)影響反后坐裝置性能總體重要程度。具體技術(shù)途徑是根據(jù)三個(gè)子性能對(duì)火炮整體系統(tǒng)性能影響程度賦予一定的權(quán)值，然后通過綜合評(píng)估確定一定設(shè)計(jì)參數(shù)條件下反后坐裝置的工作性能如何。 基于 APH法獲得三個(gè)指標(biāo)影響反后坐裝置性能的權(quán)重系數(shù)后，根據(jù)虛擬樣機(jī)仿真得到反后坐裝置性能指標(biāo)，通過對(duì)三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行歸一化得到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)而利用加權(quán)求和方法得到反后坐裝置設(shè)計(jì)綜合評(píng)
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