摘要：针对复合材料身管设计时多个性能指标设计要求,基于有限元模型和优化设计方法,建立了复合材料身管多目标优化模型,优化的目标为身管一阶固有频率和身管质量,复合材料各层缠绕角和缠绕厚度为优化设计变量,优化方法采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ);通过优化求解,获得了复合材料身管的Pareto最优解集;优化算例表明,采用NSGA-Ⅱ获得的Pareto前沿面曲线分布均匀,其所对应的复合材料身管设计方案在刚度和重量方面均有改善。

摘要：为提高某轮式自行火炮的综合性能,避免在设计过程中提高射击精度的同时使得射程与弹丸杀伤面积下降,建立了涉及内弹道、外弹道、终点效应和自行火炮总体布局与发射动力学的自行火炮一体化优化设计流程和优化设计模型.该模型采用集成优化思想,以炮口跳动垂直扰动最小、射程最远和杀伤面积最大为目标进行多目标一体化优化设计,得到了Pareto最优解集.根据工程经验选取的一组优化解与优化前相比.结果明显优于以炮口垂直扰动最小为目标的单目标优化设计结果.研究表明,综合考虑全弹道模型和自行火炮总体布局与发射动力学模型的某轮式自行火炮弹道-火炮一体化优化设计模型能够有效提高自行火炮的综合性能,避免了单个目标优化时其他目标严重劣化的现象,验证了该方法的有效性.

摘要：以纤维增强复合材料身管为研究对象,采用有限元方法,建立复合材料身管热结构耦合分析模型并进行了求解;基于有限元分析模型和优化方法,建立了以复合材料身管质量最轻为优化目标、复合材料身管结构刚强度为约束的优化模型,对各层材料厚度和复合材料缠绕角进行了优化设计,优化方法采用多岛遗传算法和序列二次规划相结合的综合优化策略.优化算例表明,在满足身管强度和刚度要求的条件下,优化得到的复合材料身管设计方案,质量指标得到了很好的改善.

摘要：考虑火炮后坐过程中后坐部分与火炮其他部分的动力学耦合效应,推导出在反后坐装置作用下,火炮后坐运动基本方程组,建立了火炮反后坐装置动力学耦合模型。基于拉格朗日插值和四阶龙格-库塔法进行了数值求解。计算结果表明:由于火炮耦合运动的存在,后坐阻力规律与设计时后坐阻力规律相差较大,最大后坐阻力小于设计时最大后坐阻力。基于动力学耦合模型和优化设计方法,以后坐过程中的最大后坐阻力最小为优化目标,节制杆各圆锥段直径为设计变量,火炮最大后坐长为约束条件,建立了后坐阻力优化模型。优化算法采用遗传算法。优化结果表明:火炮后坐过程中后坐阻力曲线更加平缓,最大后坐阻力小于优化前的计算结果。

摘要：通过结构优化设计可以获得重量轻刚度好的复合材料火炮身管。根据设计要求,建立复合材料身管结构优化模型,以各层材料厚度和复合材料层的缠绕角为优化设计变量,身管强度和重量为约束条件,身管刚度为优化目标。结合有限元计算模型和复形调优法,建立复合材料身管结构优化的求解框架,并进行了编程求解。优化算例表明,复合材料身管在满足强度和减重要求的条件下,一阶固有频率提高了12.14%。

摘要：炮口制退器的性能是用制退器效率、炮口冲击波超压值、炮口火焰强度等因素的大小来评价的。为得到综合性能优良的炮口制退器结构,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)和流场数值模拟对某扩张喷口炮口制退器进行了多目标优化设计。流场数值计算模型采用二维轴对称欧拉方程进行描述,优化目标取为制退器所受冲击力最大和给定点的超压值最小,优化变量为喷口结构参数。通过优化得到了Pareto最优解集,为制退器的设计提供了非常有意义的参考。

摘要：自行火炮各类设计知识如果未得到有效地组织和表示,会导致设计过程中难以重用已有设计知识。针对该问题,提出了一种基于本体和知识组件的知识表示方法。通过分析自行火炮设计知识的表示需求,研究自行火炮设计本体的组织方式和知识组件的开发策略,构建自行火炮设计本体与知识组件的映射关系,实现自行火炮设计知识的表示。在此基础上,通过开发专用知识检索系统,使设计人员能快速重用已有的设计知识。以中大口径压制自行火炮为例,实现了设计知识的表示和重用,验证了所提出方法的可行性和有效性。

摘要：为解决轮式自行火炮底盘匹配问题,以某8×8轮式自行火炮为例提供了一套匹配优化方案。该方案采用多学科设计优化的思想,首先依据匹配要求将轮式自行火炮底盘匹配模型分解,规定各个子模型相应的功能,并建立优化模型;然后将单学科可行法优化策略引入辅助设计变量,选用由第二代非劣排序遗传算法和序列二次规划法构成的组合算法进行求解;最后通过计算实例验证了方案的合理性。

摘要：对双筒磁流变阻尼器进行动力学实验和实验数据分析,基于Bingham塑性模型建立了双筒磁流变阻尼器的力学模型。模型公式中各项与理论相对应,具有清晰的物理意义,各参数的物理量可以根据实验数据确定,其表达形式易于实际控制器设计和磁流变阻尼器的结构设计。通过对不同电流、不同加速度下磁流变阻尼器的动力学实验,验证了磁滞现象与加速度有关。

摘要：针对某高射速自动机在样机实弹射击时出现的周期性停射故障,应用热膨胀经典理论和有限元计算方法,对高射速自动机进行了热-结构耦合分析。结果表明:将结构尺寸作适当的调整,不仅能满足现阶段射速的要求,而且有进一步提高射速的空间。结构设计方案改进后的验证样机,经多轮实弹试验测试,没有出现周期性停射现象,故障得到解决。将热-结构耦合方法应用于工程实践,以期在解决类似故障和结构设计的分析方法上有所借鉴。