基于神经网络模型预测的水声对抗子母弹跌落冲击仿真-论文.pdf

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1、2014年8月强度与环境Aug．2014第41卷第4期STRUCTURE&ENVIINMENTENGINEEIUGVo1．41．No．4基于神经网络模型预测的水声对抗子母弹跌落冲击仿真邦志辉刘荣忠郭锐胡志鹏(南京理工大学机械工程学院智能弹药国防重点学科实验室，南京210094)摘要：为了评估水声对抗子母弹在不同跌落冲击条件下的可靠性，应用LS．DYNA对母弹在不同跌落参数下的冲击响应进行了数值仿真研究。在有限元计算结果作为样本的条件下，运用BP神经网络模型建立了母弹跌落冲击影响参数与子弹应力峰值的非线性映射关系。结

2、果表明：弹体各子结构在跌落高度、角度及跌落面条件下具有不同的冲击响应规律；母弹体头螺、壳体结构冲击变形较大，内部子弹冲击应力值变化幅度较小；网络模型较准确预测子弹的应力峰值，可极大地降低仿真次数，提高跌落测试效率。关键词：子母弹：跌落冲击：动态仿真；神经网络：预测中图分类号：0347．3；TJ413．+3文献标识码：A文章编号：1006．3919(2014)04．0006．07Dropimpactsimulationoftheunderwateracousticcountermeasureclusterammuni

3、tionbasedonthepredictionmodelofneuralnetworkBANGZhihuiLIURongzhongGUORuiHUZhipengfMinisterialKeyLaboratoryofZNDY,NanjingUniversityofScience&Technology,Nanjing210094，China)Abstract：Inordertoassessthereliabilityoftheunderwateracousticcountermeasureclusterammunit

4、ionindiferentdropimpactcondition，numericalsimulationofshockresponseofthedispenserindiferentdropparameterswasstudiedbyLS—DYNA．ThenonlinearmappingrelationbetweenthedropimpactparametersofdispenserandthestresspeakofthebulletswasestablishedbyBPneuralnetworkmode1．Th

5、eresultsshowedthattheruleofimpactresponseofeachsubstructureoftheprojectilebodywasdiferentindiferentdropheight，angleanddropsurface．ThedeformationofheadSCreWandshellstructureoftheprojectilewasrelativelylarge，thechangerangeofstressvalueofimpactinbulletswererelati

6、velysmall，andthestresspeakofbulletswaspredictedrelativelyaccuratelybynetworkmodel，simulationtimescanbereducedgreatly,andeficiencyofdroptestalsoCanbeimprovedsimultaneously．Keywords：clusterammunition；dropimpact；dynamicsimulation；neuralnetwork；prediction收稿日期：2013

7、．11-07；修回日期：2014．07．25项目基金：国家自然科学基金一青年科学项目(1102088)作者简介：邦志辉(1986一)，男，硕士，研究方向：水声对抗子母弹结构优化设计及强度可靠性分析；(210094)南京理工大学机械工程学院弹药楼(312室)．第41卷第4期邦志辉等基于神经网络模型预测的水声对抗子母弹跌落冲击仿真70引言弹药在装卸、运输、堆码及使用过程中不可避免承受振动、翻滚甚至跌落冲击等作用，而弹药又与一般工业产品不同，当受到较大冲击时，不仅外形结构发生冲击变形降低性能，还可能使其引信解除保险引发事

8、故。由于弹药跌落冲击是衡量其抗外界振动冲击重要指标，而有限元仿真分析跌落冲击相比样机实验测试具有以下优点：分析其任意位置的全部动态响应；极大地降低测试成本；直观演示整个跌落过程中物理变量。基于以上优点，该方法己被国内外学者广泛用于产品跌落冲击的可靠性研究。文献[1]采用简化的梁和壳单元有限元模型对电路板的跌落冲击响应进行了数值仿真，与实物测试结果相符；文献[