模拟后坐实验炮支撑架优化设计与分析

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Optimization Design and Analysis of an Artilery Support Framein Analog Recoil ExperimentsGU0 Bin，GE Jian-li，YANG Guo-lai，BIAN Hai-guan(School of Mechanical Engineering，Nanjing University of Science and Technology，Nanjing 210094，China)Abstract：A finite element model of an artillery support frame is established using HyperMesh Software。

The displacements and stress of the support frame are computed.The results show there is allowance foroptimization.So，topological optimization method based on varying density method is employed to redesignthe frame.Static analysis is performed for the modified structure.Compared to the results of the originalmodel，conclusions can be drawn that the weight is reduced，material distribution is more rational，and thestiffness and strength are in accord with the design requirements.The experimental results show that thesupport frame with structural topology optimization is reasonable and the method used in this paper can pro-vide some reference to the engineering design。

Key words： finite element method；topological optimization；variable density method；artillery ；support Lame在模拟火炮后坐实验中，采用密闭爆发器点燃少量xx ，瞬间产生大量高压气体，拉动火炮后坐部分做后 坐运动 。为保证实验炮在发射过程中的安全性，需要在炮架的下方设计-个支撑架 ，支撑架底板通过地脚螺栓固定在地基上，支撑架上端用于 固定火炮下架，支撑架与火炮大架共同起到支撑、固定和缓冲作用，如图 1所示，虚线框中的结构为支撑架。 图1 实验炮及支撑架位置示意图由于火炮发射时，后坐力非常大，通过火炮架体传递到收稿 日期 ：2013-02-12基金项 目：南京理工大学科技发展基金资助项 目(XKF09065)。

作者简介：过斌(1988-)，男 ，硕士研究生，主要从事结构设计和有限元仿真研究。

王爱亮，等：复杂武器系统PHM模型研究 55对系统降状态的检测与鉴定就显得尤为重要，只有提出很好的方法解决上述 2类问题，才能够降低系统误报和漏报，真正做到降管理 ，提高武器系统的可用性、可信赖性 ，提高作战效率。目前解决这类问题的思路是对系统采用人工智能技术，主要包括专家系统、神经 网络、模糊逻辑、遗传算法等。

4 结束语PHM技术应用于复杂武器系统，能够提高复杂武器系统的管理效率，显著减少武器系统重大事故的发生，降低武器系统故障率，提高可用率与完好率，准确预报武器系统的维修时间、故障部位以及失效期，对提高复杂武器系统的安全性、可用性和作战效率 ，具有十分重要 的现实意义和应用价值 。