【摘 要】
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提高火箭武器机动性、灵活性是多管火箭武器研究的核心内容,直接关系到多管火箭武器系统的快速支援指标。本文旨在探讨防空火箭炮超重的问题,并将LCST（储运发箱）作为研究对象,通过拓扑优化和多目标优化的方法,对其结构进行了全面的优化设计,以期达到最佳的性能。本文主要研究内容如下:（1）采用数值仿真模拟的方法得到了火箭弹发射过程中储运发箱受到的燃气射流冲击特性,并计算了冲击载荷的大小,得出火箭弹发射过程中
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提高火箭武器机动性、灵活性是多管火箭武器研究的核心内容,直接关系到多管火箭武器系统的快速支援指标。本文旨在探讨防空火箭炮超重的问题,并将LCST（储运发箱）作为研究对象,通过拓扑优化和多目标优化的方法,对其结构进行了全面的优化设计,以期达到最佳的性能。本文主要研究内容如下:（1）采用数值仿真模拟的方法得到了火箭弹发射过程中储运发箱受到的燃气射流冲击特性,并计算了冲击载荷的大小,得出火箭弹发射过程中储运发箱迎气面受到的冲击力曲线。（2）基于滤波白噪声方法建立了六轮路面激励模型,通过Simulink数值仿真模拟的方法得到不同等级路面下路面谱曲线。随后建立了防空火箭炮9自由度振动系统的Simulink模型,得到不同速度下储运发箱的垂向振动加速度曲线。（3）基于变密度法拓扑优化理论,得到了材料分布合理的储运发箱新结构。通过模态分析,获取储运发箱在各种工作条件下的最大应力值以及最大形变图像;此外,基于储运发箱在燃气射流时所产生的冲击力以及路面振动加速度曲线,从而更好地理解储运发箱的瞬态动态特性。表明储运发箱新结构满足刚强度要求,且还有富裕空间,可进一步进行优化设计以提升机动性。（4）确定储运发箱结构的优化变量及其选值范围、约束条件与目标函数。采用最优拉丁超立方实验设计方法建立储运发箱优化响应面模型。在此基础上建立储运发箱优化数学模型,采用多目标遗传算法,对储运发箱进行优化计算,得到储运发箱Pareto前沿解集。通过分析选取合适的优化结果,得到某防空火箭炮的最优储运发箱结构。
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