某舰炮非线性有限元结构动力学分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究发展与现状 | 第9-11页 |
| 1.2.1 舰炮概述 | 第9页 |
| 1.2.2 火炮发射动力学研究 | 第9-11页 |
| 1.2.3 弹炮耦合问题研究现状 | 第11页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第11-13页 |
| 2 非线性有限元动力学分析方法 | 第13-29页 |
| 2.1 引言 | 第13页 |
| 2.2 非线性有限元动力学方程 | 第13-16页 |
| 2.2.1 应力和应变张量 | 第13-14页 |
| 2.2.2 非线性有限元动力学方程的形成 | 第14-16页 |
| 2.3 非线性有限元方程求解方法 | 第16-21页 |
| 2.3.1 概述 | 第16页 |
| 2.3.2 隐式积分算法 | 第16-18页 |
| 2.3.3 显式积分算法 | 第18-19页 |
| 2.3.4 各种算法的稳定性和精度 | 第19-21页 |
| 2.4 接触/碰撞问题的有限元理论 | 第21-28页 |
| 2.4.1 接触界面条件 | 第22-24页 |
| 2.4.2 摩擦类型 | 第24页 |
| 2.4.3 主控/从属接触搜索算法 | 第24-25页 |
| 2.4.4 接触约束算法 | 第25-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 舰炮系统有限元建模策略 | 第29-44页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 舰炮的三维实体模型 | 第29-31页 |
| 3.3 有限元网格划分研究 | 第31-35页 |
| 3.3.1 单元类型的选择 | 第31页 |
| 3.3.2 网格数量的确定 | 第31-32页 |
| 3.3.3 网格的疏密分布 | 第32页 |
| 3.3.4 单元阶次选择 | 第32页 |
| 3.3.5 网格质量评价 | 第32-35页 |
| 3.4 不同单元类型连接 | 第35-39页 |
| 3.5 舰炮系统网格划分 | 第39-43页 |
| 3.5.1 炮身部分网格划分 | 第40-42页 |
| 3.5.2 摇架部分网格划分 | 第42页 |
| 3.5.3 托架和底座部分网格划分 | 第42-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 弹丸-身管耦合因素对炮口扰动影响 | 第44-62页 |
| 4.1 概述 | 第44页 |
| 4.2 弹丸膛内运动过程受力分析 | 第44-50页 |
| 4.2.1 基本假设 | 第44页 |
| 4.2.2 坐标系及坐标转换 | 第44-49页 |
| 4.2.3 弹丸膛内运动受力分析 | 第49-50页 |
| 4.3 弹丸有限元模型建立 | 第50-54页 |
| 4.3.1 弹丸有限元网格划分 | 第50-51页 |
| 4.3.2 弹丸材料本构模型 | 第51-54页 |
| 4.4 各部件之间连接关系 | 第54-57页 |
| 4.4.1 弹丸与身管的接触关系 | 第54-55页 |
| 4.4.2 炮身与摇架的接触关系 | 第55-56页 |
| 4.4.3 摇架与托架的连接 | 第56页 |
| 4.4.4 托架与转台的连接 | 第56页 |
| 4.4.5 转台与舰体甲板的连接 | 第56页 |
| 4.4.6 高低机主齿轮与高低齿弧的接触 | 第56-57页 |
| 4.5 全炮载荷施加 | 第57-59页 |
| 4.5.1 炮膛合力 | 第57-58页 |
| 4.5.2 后坐阻力 | 第58-59页 |
| 4.6 显隐式数据传递 | 第59-60页 |
| 4.7 仿真结果及分析 | 第60-61页 |
| 4.8 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 支撑环与颈筒之间配合关系优化 | 第62-70页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 优化策略 | 第62页 |
| 5.3 多目标粒子群优化算法 | 第62-64页 |
| 5.4 支撑环与颈筒接触/碰撞模型参数化 | 第64-66页 |
| 5.4.1 有限元基准模型的建立 | 第64-65页 |
| 5.4.2 模型参数化实现 | 第65-66页 |
| 5.5 支撑环与颈筒配合关系优化 | 第66-69页 |
| 5.5.1 目标函数的确定 | 第66-67页 |
| 5.5.2 可变参数限定 | 第67页 |
| 5.5.3 Isight与ABAQUS软件集成 | 第67-68页 |
| 5.5.4 优化结果及分析 | 第68-69页 |
| 5.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 6 全文工作总结与展望 | 第70-71页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第70页 |
| 6.2 工作展望 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录 | 第76页 |
