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| 稿件标题： | 基于拓扑优化的航炮炮塔轻量化研究 |
| 稿件作者： | 刘镔，李勇，申亚琳 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2022.01.013 |
| 科学编辑： | 熊超 博士（陆军工程大学教授、博导） |
| 栏目名称： | 装备理论与装备技术 |
| 关键词： | 航炮炮塔；轻量化；拓扑优化；均匀设计法；动态响应分析 |
| 文章摘要： | 针对航炮炮塔复杂异型结构的减重问题，采用拓扑优化方法、均匀设计方法、静动态分析相结合的方法对其进行轻量化改进设计。采用基于变密度的拓扑优化方法对炮塔结构进行优化，得到了炮塔两支撑臂的拓扑构型，从中提取5个优化区域及其对应的参数范围。运用均匀设计法以优化区域为设计因素，参数范围为水平值，构建多种设计方案。通过静力学分析、模态分析和谐响应分析，获得了炮塔结构应力、应变，模态频率和各向谐位移等力学特性。经综合评价，优选出最佳方案。结果表明，改进后炮塔结构的低阶模态频率提升5~10 Hz，射击方向和高低方向谐响应最大振幅下降0.03 mm，方位方向下降0.04 mm；炮塔结构的动态性能得到提升，并实现减重8.3 kg，减重率26.4%，可为炮塔结构的轻量化研究提供参考。 |
| 稿件基金： | 国防科技基础加强计划(173计划)项目(2019JCJQZD135);“十三五”兵器工业联合基金项目(6141B010239) |
| 引用本文格式： | 刘镔，李勇，申亚琳.基于拓扑优化的航炮炮塔轻量化研究［J］.兵器装备工程学报，2022，43(01)：86-92. LIU Bin, LI Yong, SHEN Yalin.Research on lightweight of aircraft gun turret based on topology optimization［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2022，43(01)：86-92. |
| 刊期名称： | 2022年01期 |
| 出版时间： | 2022年1月 |
| 上线时间： | 2022年1月28日 |
| 浏览次数： | 2729 |
| 下载次数： | 550 |
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