【摘 要】
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本文以自行火炮炮塔为主要研究对象，利用结构动力学、非线性有限元以及结构优化设计理论对炮塔结构进行动态设计研究。主要工作包括以下几个方面：在已有自行火炮三维实体模型基
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本文以自行火炮炮塔为主要研究对象，利用结构动力学、非线性有限元以及结构优化设计理论对炮塔结构进行动态设计研究。主要工作包括以下几个方面：在已有自行火炮三维实体模型基础上使用ABAQUS／CAE应用实体单元、壳单元以及梁单元相结合建立炮塔及其他相关部件的非线性动力学有限元模型。模型中主要考虑了火炮各部件间的复杂非线性连接，尤其是在身管与摇架衬瓦以及摇架尾部与炮尾间的滑动部位首次采用了柔性面定义接触，提高了模型计算的真实可信度。采用隐式积分算法计算了火炮在方向／高低射角为0°／0°和0°／65°两种发射状态下的动力学行为，重点分析比较了发射过程中炮口的位移与速度响应规律以及炮塔的动态应力分布。在动力学计算结果的基础上，结合基于Pareto最优概念的多目标遗传算法与参数化建模技术，将ABAQUS非可视化建模方法与多学科优化软件平台iSIGHT相结合，应用多目标优化遗传算法对炮塔结构进行优化减重计算，取得了比较满意的效果，并对炮塔结构提出改进意见。本文的动态设计方法研究为自行火炮炮塔的轻量化改进提出了一种可行且有效的途径。
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