身管可靠性分析及优化设计

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1、分类巧密级ｕｄｃ￡＾南言建又乂攀ＮＡＮＪＮＧＴＹｆＵＮＩＶＥＲＳＩＯＦＳＣＥＮＣＥ＆ＬＩＴＥＣＨＮＯＯＧＹ硕去学位论文身管可靠性分析及优化设计（题名和副题名）周伟（作者姓名）．方峻指导教师姓名副研究员学位类别王学硕去学科名称机械制造及其自动化研究方向计其机辅助设计论文提交时间２０１５．０３１注：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加标注和致的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得

2、任何教育机构的学位或学历而使用巧的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：三＞／５年；月／日ｆ学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容可Ｗ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名■；年巧／戶硕±论文身管寿命可靠性分析及优化设计摘要随着现代战争对子弹的初速、射频等要求的提高，身管内壁的烧蚀损伤越来越严重，对于身管的烧蚀寿命与结构优化设计的

3、研究变得十分必要。本文ｔｕ某型号高射机枪为研究目标，考虑身管参数的随机性，利用随机有限元的方法对其可靠寿命进行分析，主要研究，并Ｗ提高使用寿命为目标对其结构进行了优化设计内容包括Ｗ下几点：（１）针对某典型武器身管，根据已有的身管几何模型，利用Ｈｙｐｅｒｍｅ浊与ＡＮＳＹＳ建立某型高射机枪的平面有限元模型并施加必要的边界条件和载荷，然后对该模型进行热力学与动力学賴合分析，得到子弹发射过程中身管内壁的温度和应力的分布，结合可靠性：然后考虑身管材料参数和尺寸参数离散性的情况下计算的方法，根据国军标的射击规范得到了该型号身管的可靠寿命分布；（２）针对某典型武器身管，先

4、通过蒙特卡洛方法求解身管的烧蚀灵敏参数，并利用散布图完成参数间相关关系的研究：利用求得的敏感参数采用改进的响应面法完成了身管烧蚀功能函数的构建，然后进行身管参数灵敏度的分析；（３）针对某典型武器身管，在得到身管烧蚀的功能函数之后，考虑到优他、中施加的约束：最大应力、子弹初速、振动频率尺寸约束，结合可靠性设计的理论，利用遗传算法和高斯牛顿法完成了对身管烧蚀寿命的可靠性优化；（４）在完成该型号身管的可靠性分析与优化的基础么上，利用ＭＡＴＬＡＢ与Ｅｘｃｅｌ的接口ＥｘｃｅｌＬｉ址Ｗ及ＡＮＳＹＳ和Ｅｘｃｅｌ的二次开发接口．实现与ＭＡＴＬＡＢ和ＡＮＳＹＳ么间的数据传递，

5、完成了身管热压帮合分析与优化软件的设计与开发；关键词：身管，烧蚀，热压賴合分析，可靠寿命分析，可靠寿命优化ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕ｄｒ论文ＡＪｂｓ化ａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｕｒｅｎｔｎｅｅｄｏｆｂｕｌｌ巧ｍｕｚｚｌｅｖｅｌｏｃｉｔａｎｄｆｒｅｕｅｎｃｉｎｍｏｄｅｍｗａｒｆａｒｅｇｙｑｙ，ａｂｌａｔｉｏ打ｄａｍａｇｅｏｆｂａｒｒｅｌｉｎｓｉｄｅｗａｌｌｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｂａｒｒｅｌａｂｌａｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍ

6、ｅｖｅｒｙｎｅｃｅｓｓａｒ．Ｉｎｔｈｉｓａｅｒｗｅｐｙｐｐ，ｄｏＫｓｅａｒｃｈｏｆｏｎｅｃｅｒｔａｉｎｍａｃｈｉｎｅｇｕｎｃｏｎｓｉｄｅｒｉ打ｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅ巧ｏｆｂａｒｒｅｌ，ｇａ＊ｍｅｐｒａｍｅｔｅｉｓｄｏａｎａｌｓｉｓｏｆｉｔｓｒｅｌｉａｂｌｅｌｉｆｅｗｉ化ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｔｈｏｄ，ｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｌｌｏｗｉｎｏｉｎｔｓａｒｅ化ｅｍａｉｎ巧ｓｅａｒｃｈ，ｇｐｃｏｎｔｅｎｔｓ：１）Ｆｏｒａｔｉｃａｌ

7、ｗｅａｏｎｂａｒｒｅｌａｃｃｏｒｄｉｎ化化ｅｅｘｉｓｔｉｎｂａｒｒｅｌｅｏｍｅｔｒｙｗｅ（ｙｐｐ，ｇｇｇ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗｉｔｈｈｙｐｅｒｍｅｓｈａｎｄＡＮＳＹＳ，ａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｎｅｃｅ巧ａｒｙｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｌｏａｄｓ，ｄｏｃｏｕｐｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒ