空气炮是一种通用的高过载模拟试验设备,它使用压缩空气作为动力,推动弹丸撞击目标从而产生高过载。其发射过程中不存在高温现象,使用寿命长,能满足大部分高过载实验的要求,是一种适用于多种场合的高过载试验设备。而实验过程中,弹丸碰撞之后剩余的动能需要以一定方式进行吸收。目前某实验室仅采用缓冲材料进行缓冲,如毛毡垫、橡胶块等。受限于材料本身的力学性能,缓冲效果难以控制,且飞散的毛絮和粉尘也会污染实验室环境。同时缓冲块的设置安放依赖试验准备人员的经验,缓冲效果难以控制。这些因素都将对试验结果产生一定的影响。本文针对空气炮弹丸和测试结构的缓冲需求,设计了一款适用于某型号空气炮靶室的液气缓冲装置,该缓冲装置基于节制杆式火炮制退机。首先对缓冲装置上主要的工作部件进行了结构设计,确定其基本参数,完成了液气缓冲装置的三维设计。在原始缓冲装置方案的基础上,应用有关流体力学和力学理论,建立了缓冲装置的数值模型并对缓冲过程的力学和运动学参数进行求解。随后基于本文提出的液气缓冲装置数值模型,研究了若干缓冲装置结构特性参数对碰撞缓冲过程的影响,得到了一些有益的结论。之后利用遗传算法对液压缓冲装置进行优化,提高了缓冲装置的力学性能。在此基础上增设了流量调节阻尼口,对阻尼口的影响进行了仿真研究,总结规律并编制了可供实验人员参考的表格,完成了较为完善的缓冲装置方案。最终为本文编写的遗传算法编写了用户界面并编译为独立的优化应用程序。本文通过上述的研究与分析,提出了一种能够进行力学性能调节的缓冲装置方案。通过相应的计算分析后可以得知,该方案能够满足所要求的的技术指标。文中的结论和成果对于缓冲装置的设计也具备一定的参考价值。