伞兵战车气囊缓冲系统仿真及优化设计

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1、中图分类号：TJ811.91论文编号：102870118-S191学科分类号：082501硕士学位论文伞兵战车气囊缓冲系统仿真及优化设计研究生姓名许鹏伟学科、专业飞行器设计研究方向气囊缓冲系统指导教师曾建江副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringSimulationofAirborneVehicleLandingandOptimalDesig

2、nofAirbagsAThesisinAircraftDesignbyXU,PengWeiAdvisedbyProf.ZENG,JianJiangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学

3、位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要伞兵战车是我国空降兵部队重要的作战装备，目前由于空投装备种类繁多，不同种类装备的质量、尺寸等参数皆不相同，为了使气囊缓冲系统能够针对不同的空投装备发挥良好的缓冲性能，需要对其进行快速的优化设计。本文研究内容主要包括以下几个方面：1）对气囊结构进行了简要说明，介绍了常用的气囊数值计算仿真算法，选择了最

4、适合本次仿真的控制体积法对气囊进行仿真计算。用有限元仿真软件建立了一代伞兵战车-气囊系统着陆缓冲过程的计算模型，模拟了一代伞兵战车着陆缓冲过程，并与试验数据进行了对比。2）为了探索当空投装备发生改变时，基于现有气囊缓冲系统，快速设计气囊结构参数，使得系统缓冲性能得到优化的方法，本文建立了二代伞兵战车-气囊系统着陆缓冲有限元模型，并进行了参数化建模改造。利用试验设计方法进行采样，再用支持向量回归算法，对计算数据进行拟合，获得了高精度的伞兵战车着陆冲击加速度峰值与气囊结构参数的代理模型。3）利用遗传算法对二代伞兵战车着陆缓冲过程的代理模型进

5、行了优化，获得了优化后的气囊结构参数方案，顺利地得到了适用于二代伞兵战车的气囊缓冲系统。优化后的气囊缓冲系统相比优化前缓冲性能有了显著的提高。研究结论，基于现有的气囊缓冲系统，对其进行参数化建模，配合试验设计、代理模型、遗传算法，可以快速有效地为搭载的不同空投装备设计出缓冲性能优越的气囊结构。关键词：空降空投，气囊着陆缓冲，代理模型，有限元仿真，遗传算法优化I伞兵战车气囊缓冲系统仿真及优化设计ABSTRACTAirbornearmoredinfantryfightingvehicle(AAIFV)isanimportantcombate

6、quipmentofourcountry'sparatroopers.ThestudyofarrangingAAIFVsmoothlydroppedtothedesignatedlocationhasbeenthetoppriorityoftheresearchworkoftheairborneforces.Duetothewidevarietyofairdropequipment,differentcombatmissionswillleadtochangesinequipmentaswellasparametersofairdrop

7、system,whichresultintherequirementofairbagoptimizationforspecificairdropequipmenttoacquiremaximumcushioningwithoutrebounding.Thecurrentresearchhotspotishowtodesignoptimizedairbagsystemfordifferentairdropequipmentquicklybasedontheexistingairbagstructure.Themaincontentsoft

8、hispaperincludethefollowingaspects:1)Abriefdescriptionofthestructureoftheairbagisprovided.Thecommonlyus