弹体水下发射会产生巨大的冲击载荷作用在发射筒内壁,引起发射装置的剧烈振动,对发射装置及未发射弹体的结构强度和安全产生重大影响。连射时,前面弹体发射引起的振动余响应会叠加,影响后续弹体发射的精度和可靠性,严重削弱水下打击能力和作战威力。对水下发射引起的冲击响应进行计算分析和控制是水下发射动力学的主要研究内容之一,具有重要国防意义。本文研究难点在于,水下连射时,随着弹体出筒、海水涌入、纵向减振器锁死及发射载荷陆续作用在发射装置上,系统的质量、模型结构、刚度及外载荷都发生变化,是一个复杂的非线性时变过程,涉及冲击载荷下复杂系统的动力学建模及分析、冲击响应求解和缓冲减振优化等。本论文以具有连续发射能力的水下通用发射平台为研究对象,研究了水下连射时的动力学问题和缓冲减振优化设计。首先,建立通用发射平台各工况结构系统和流-固耦合系统有限元模型,得到其固有振动特性和动态特性;然后,对弹体出筒过程的瞬态冲击载荷仿真求解,采用有限元显式动态分析法得到每个弹体发射后系统的冲击响应及特性;接着,考虑水下连射时的振动叠加和时变非线性效应,提出基于模态综合的子结构法,建立三维复杂弹性耦合的水下连射机理模型,采用状态空间法进行时域求解,通过与有限元计算结果对比验证机理模型的有效性;最后,提出水下发射缓冲减振优化方法,从通用发射平台横向适配器内减振环位置和纵向减振器刚度阻尼参数优化两方面出发,对通用发射平台水下发射缓冲减振进行研究和优化设计。研究表明,通用发射平台不同工况下的固有振动特性与弹体和水体的不同组合有关,其弯曲振型较多,对横向激励更敏感,艇体振动环境下系统对发射筒的模态比较敏感;通用发射平台受到弹体发射时的瞬态冲击载荷时,产生的主要应力和应变集中在受冲击区域,随着弹体发射,纵向减振器相继锁死,系统冲击响应衰减幅度减小;与有限元软件计算结果的对比验证了本文建立的水下连射机理模型的有效性;对通用发射平台的缓冲减振优化结果表明,通用发射平台增加一个横向适配器或调整下横向适配器的位置有明显缓冲减振效果,纵向减振器刚度为初始刚度的0.64-3.7倍,阻尼系数为初始刚度的0.004-0.007倍时,减振器具有较好的综合减振性能,该结论可为复杂水下垂直发射装置的结构设计和缓冲减振提供明确指导方向。本文对水下发射进行动力学分析和缓冲减振优化,提出的水下连射机理模型是本文重要创新,该模型不仅可对复杂垂直发射装置进行动力学建模,还可考虑连射过程的振动叠加和时变非线性效应,研究水下连射整个时间历程的动力学特性及响应。同时,该方法在参数讨论时灵活性大,计算效率高,可作为高效分析手段有效指导水下发射的结构设计和缓冲减振优化。