大口径火炮结构动强度设计与研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾－犬？南責Ｉｆ學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文大口径火炮结构动强度设计与研究（题名和副题名）王力（作者姓名）．指导教师姓名顾克秋教授学位类别工学领士专业名称火炮、自动武器与弹药工程研究方向武器现代设计理论与总体技术论文提交时间２０１５．０３注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或

2、公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。ｉ研究生签名：Ｘ力年《月＾ｊ学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存，、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文按保密的有关规定和程序处理。研究生签名！力年？月ｆｅ：ｙ硕士学位论文大口径火炮结构动强度设计与研宄摘要大口径火炮射击过程中的结构强度问题是火炮轻量

3、化设计中的重点研究课题，随着。计算技术和有限元法的发展，冲击载荷作用下的火炮结构强度研究有了新的技术途径本文对某大口径轻量化牵引火炮及车载炮进行结构动强度设计与研究。基于结构动力学非线性有限元理论，对初步确定的火炮结构总体布局及参数进行结构动力学分析，并进行了火炮结构动力学修改与结构动力响应优化匹配设计研究。本文主要工作有：（１）综述了大口径轻量化火炮、非线性有限元法及结构动强度设计的发展现状；研究了复杂结构系统动力学有限元建模技术；阐述了结构动力学非线性有限元的数值解法。为火炮系统发射动力学有限元建模及分析奠定坚实的理论基础。（２）建立了某大口径

4、轻型牵引炮刚柔親合动力学非线性有限元模型，重点模拟了该轻型炮射击过程中下架、后大架及连接销轴间的动态接触过程。计算获取了该轻型炮四种射击工况下的下架、后大架及连接销轴的动态应力分布规律，较方便且精确地获取了在火炮射击试验中亦难以测量获取的连接结构处的孔边接触应力值。（３）建立了某大口径车载炮系统动态非线性有限元模型，计算获取了该车载炮系统二种极限射击工况下的结构件相关受力、运动特性及结构动态应力等数据。数值计算结果可为初步设计阶段的车载炮结构总体布局方案的确定、结构关键部位布置及参数选取、构件选材及架体结构轻量化设计等提供有力的技术支撑。（４）通过

5、动力学非线性有限元分析发现轻型炮下架及车载炮车架结构设计方案中。存在着薄弱环节，并对下架及车架局部结构进行了改进设计结构动力模型修改计算表。明：各改进设计结构的动态应力值明显降低，结构改进方案较为合理（５）研宄了液压件等效刚度变化对车载炮结构强度的影响规律。并针对上架结构应力与大架油社力值响应相互冲突的问题，基于Ｐａｒｅｔｏ最优解概念，对车载炮进行结构动力响应优化匹配设计。研究成果可为车载炮结构设计方案的选择提供参考依据。本文中大口径火炮结构动强度设计与研究对指导某火炮结构设计具有重要的工程应用价值，且分析思路和设计方法在其他机械结构动强度设计中亦具有

6、通用性。：结构强度关键词；轻量化设计；牵引火炮；车载炮；结构动强度设计；非线性有限元；结构动力学分析；结构动力响应优化匹配ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｌａｒｇｅｃａｌｉｂｅｒｈｏｗｉｔｚｅｒｄｕｒｉｎｇｌａｕｎｃｈｉｎｇｉｓａｋｅｙｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｌｉｈｔｗｅｉｈｔｄｅｓｉｎｏｆｈｏｗｉｔｚｅｒＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｃｏｍｕｔｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏａｎｄｆｉｎｉｔｅｇｇｇ．ｐｐｇｇｙｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ

7、．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈｏｗｉｔｚｅｒｕｎｄｅｒｉｍｐａｃｔｉｎｇｌｏａｄｉｎｇｈａｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｉｃａｌｗａｙ．Ｄｅｓｉｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄｎａｍｉｃｓｔｒｅｎｔｈｏｎａｌａｒｅｃａｌｉｂｅｒｌｉｈｔｗｅｉｈｔｔｏｗｅｄｈｏｗｉｔｚｅｒｇｙｇｇｇｇ＇ａｎｄｖｅｈｉｃｌｅｍｏｕｎｔｅｄｈｏｗｉｔｚｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｅｔ