蒋清山， 钱林方， 陈光宋

(南京理工大学 机械工程学院，南京　210094)



基于全局灵敏度分析的某自动装填机构轻量化设计

蒋清山， 钱林方， 陈光宋

(南京理工大学 机械工程学院，南京210094)

摘要：针对某自动装填机构轻量化设计中出现参数多、模型计算量大等问题，提出将全局灵敏度分析与代理模型技术相结合的优化策略。通过基于Morris轨迹的全局灵敏度分析从32个系统参数中确定14个关键参数，基于拉丁超立方采样技术及径向基函数神经网络技术(Radial Basis Function Neural Networks, RBFNN)建立系统响应关于关键参数的代理模型，用多岛遗传算法对系统参数进行优化求解，致机构重量下降21.8%。数值检验结果表明仅含关键参数的代理模型预测精度较高，证明该方法在多参数复杂系统结构轻量化设计中的有效性。

关键词：自动装填；全局灵敏度分析；轻量化设计；参数优化

自动装填系统虽能大幅提高大口径自行火炮射速、有效降低乘员工作强度，但较大程度上会影响全炮的重量指标。装填系统机构复杂，涉及构件参数较多，设计时难免偏于保守。而对装填系统进行轻量化设计，可保证装填系统使用性能前提下提升全炮有效作战载荷比。葛建立等[1-4]对自行火炮的炮塔、负重轮轮毂及上架等常规组件进行结构轻量化改进取得显著效果，而关于自动装填系统轻量化设计研究较少见。

对复杂多参数系统优化过程中通常采用代理模型技术以提高求解效率，但参数过多时建立代理模型难度较大。……