火炮高平機(jī)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、本文以火炮高平機(jī)為研究背景，基于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法，將螺桿氣壓式高平機(jī)與液體氣壓式高平機(jī)作為研究對象，對其進(jìn)行性能優(yōu)化以及關(guān)鍵部件的特性分析。
　　火炮螺桿氣壓式高平機(jī)工作環(huán)境的溫度存在一個(gè)波動(dòng)范圍，無法人為控制，影響到其平衡性能和高平機(jī)手輪力。傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jī)的穩(wěn)健性和可靠性，降低高平機(jī)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(jī)進(jìn)行穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果表明，在溫度變化相同幅度時(shí)，手輪力變化值減小，優(yōu)化結(jié)果降低了高平機(jī)手輪力對溫度變化的敏感度，提高了高平機(jī)的穩(wěn)健性。
　　密封件作為以高壓氣體為彈性介質(zhì)或利用液壓控制高平機(jī)不可缺少的關(guān)鍵部件，在調(diào)整高低射角過程中密封緊塞件產(chǎn)生的摩擦力對平衡性能以及手輪力產(chǎn)生不小的影響。本文在確定橡膠材料本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，采用有限元分析方法對密封件進(jìn)行摩擦力分析，為高平機(jī)平衡性能與密封件優(yōu)化提供計(jì)算依據(jù)。
　　

3、在對液體氣壓式高平機(jī)特性分析的基礎(chǔ)上，建立參數(shù)優(yōu)化模型，以減小調(diào)炮過程中最大不平衡力矩為優(yōu)化目標(biāo)，采用多島遺傳算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)，將優(yōu)化結(jié)果與原始方案進(jìn)行對比，達(dá)到了改善平衡性能的設(shè)計(jì)目標(biāo)，使得不平衡力矩在射界范圍內(nèi)控制在可操作范圍。
　　液體氣壓式高平機(jī)在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，由于液壓油彈性模型較小而產(chǎn)生壓縮，因此推導(dǎo)液壓油柱剛度公式，并通過建立特殊射角處高平機(jī)包含液壓油的有限元模型，對其進(jìn)行剛度計(jì)算，驗(yàn)證理論公式的正確性，并為火炮動(dòng)力