论文部分内容阅读
轻型鱼雷作为鱼雷的重要分支,主要用于反潜作战,可通过水面舰艇管装发射,反潜直升机或固定翼反潜飞机空投,也可使用助飞火箭进行远程投送。雷载计算机负责全雷的信息处理与指令收发工作,在雷载设备中占有重要的地位。轻型鱼雷多平台使用的特点决定了其雷载计算机在全生命周期中会经历复杂多样的力学环境。在前期试验中曾出现因恶劣力学环境导致雷载计算机失效的严重故障。因此,通过梳理轻型鱼雷力学环境,以此为依据开展雷载计算机力学环境适应性仿真计算及实验验证工作,最终形成一套完整的力学环境适应性设计流程及方法,具有重要的理论意义和工程实用价值。论文从工程实际问题出发,以相关理论为支撑,通过数值模拟与试验验证相互对照的方法开展研究工作。通过梳理多平台轻型鱼雷的力学环境,确定了论文研究的典型力学环境;以实测数据为基础,计算得出了雷载计算机安装基点的振动数据;以振动数据为设计输入,对雷载计算机隔振系统开展隔振效果评估及优化设计工作;最后对隔振系统的冲击隔离性能进行了研究评估。论文取得了如下有价值的成果:1)基于模态理论,通过有限元建模仿真与模态试验结果相互对比修正的方法,建立了轻型鱼雷电子舱段的振动环境计算模型。以舱段振动数据为输入,计算了雷载计算机安装基点的振动力学环境。2)建立了经试验验证的雷载计算机隔振系统性能评估计算模型。以振动数据为设计输入,依据隔振理论,提出了优化目标。通过改变隔振器材料、改变隔振器几何尺寸等措施进行优化设计。形成了完整的隔振设计流程及方法。3)针对冲击问题高度非线性的特点,基于显式动力学算法,建立了雷载计算机冲击计算模型。通过冲击响应计算结果与试验结果对比,验证了建模方法的正确性。并对隔振优化设计方案的冲击隔离性能进行了评估。4)力学环境适应性设计得出的优化方案在振动、冲击隔离性能上均优于当前设计方案。实航振动工况下,空中飞行阶段主要振动频谱的能量降低了83.2%,水下航行阶段降低了68.5%;在冲击载荷作用下,加速度峰值下降了34.4%,力学环境适应性设计取得了良好的效果。