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| 稿件标题： | 武器装备轻量化结构正向设计方法及应用 |
| 稿件作者： | 王普毅1,范天峰1,2,张太平1,汪立国1,周加永1,3,刘丹1 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2024.06.021 |
| 科学编辑： | 熊超 博士（陆军工程大学石家庄校区 教授、博导） |
| 栏目名称： | 装备理论与装备技术 |
| 关键词： | 车载防空武器；结构优化；正向设计；轻量化；多目标优化 |
| 文章摘要： | 为满足武器装备轻量化的迫切需求，提升装备结构优化设计水平，提出了一种代理模型辅助多目标优化的结构正向设计方法。按照从概念设计到参数优化设计的流程，通过优化信息交互和代理模型重构来实现结构多目标优化设计。以轻型车载高炮弹箱架优化设计为例，首先，根据拓扑优化获得的最佳传力路径，建立几何模型和有限元分析模型。其次，通过灵敏度分析缩减设计变量，建立以一阶模态频率和结构强度为约束、最小化质量和最大化刚度为目标的优化模型。然后，使用差分进化算法求解基于Kriging模型的多目标优化问题；在优化过程中，通过比较中间优化结果调整优化模型，并采用基于期望改进的填充样本策略重构代理模型。最后，兼顾结构轻量化和安全，筛选44组优化解中的3组优势方案与初始设计进行比较，结果显示：在满足弹箱架结构性能的前提下，重量分别可减轻31.2%、24.7%和21.8%；所提结构正向设计方法能够明显提升轻量化效果，也可为相关结构优化设计提供参考。 |
| 引用本文格式： | 王普毅,范天峰,张太平，等.武器装备轻量化结构正向设计方法及应用［J］.兵器装备工程学报，2024，45(6)：150-158. WANG Puyi, FAN Tianfeng, ZHANG Taiping, et al.A forward design method and application for lightweight structure of weaponry［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2024，45(6)：150-158. |
| 刊期名称： | 2024年06期 |
| 出版时间： | 2024年6月 |
| 收稿日期： | 2023-08-22 |
| 修回日期： | 2023-09-23 |
| 录用日期： | 2023-10-26 |
| 上线时间： | 2024年6月28日 |
| 浏览次数： | 1247 |
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