炮塔拆装台架变径设计与目标交互优化

为解决现役各种自行火炮炮塔拆装台架通用性差、种类冗杂的问题,通过分析其尺寸需求,设计了一种变径炮塔拆装台架,为实现拆装台架的轻量化设计并提高台架刚强度,提出了拓扑优化和尺寸优化相结合的目标交互优化设计方法.首先,以台架最易发生破坏的托盘质量最小为优化目标,最大许用位移、许用应力为约束条件,单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化;然后,对拓扑优化结果进行规整,以提高刚强度为优化目标,质量不增加为约束条件,重要尺寸参数为设计变量,对托盘进行尺寸优化.结果表明,优化后托盘质量由1 421kg减为1 032kg,结构刚强度均有较大幅度提高,并通过工装试验验证了优化结果的有效性.

变径炮塔拆装台架结构设计与分析

针对自行火炮炮塔维修拆装台架种类冗杂、通用性不强和野战性能差等问题,提出了一种导轨式变径炮塔拆装台架设计方案。采用SolidWorks对拆装台架进行了总体设计,并对拆装台架的变径方案进行了具体设计;采用有限元分析方法对受力最大的台架托盘进行了应力分布和变形情况分析,验证了台架的强度、刚度等静力学性能。通过试验对台架功能和性能进行了验证,结果表明:该台架能够满足设计和使用需求。

基于拓扑优化的变径炮塔拆装台架轻量化设计

为满足自行火炮炮塔拆装台架结构高刚强度和轻量化需求,以托盘质量最小为优化目标,以最大许用位移、许用应力为约束条件,以单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化和重新设计。结果表明:优化后的托盘质量由1 421 kg减小为1 032 kg,减轻了27.4%,结构刚强度有较大幅度提高,验证了依据变密度法对托盘进行拓扑优化设计的有效性。