龚军军, 富威, 左沅昊, 马佳瑞, 丁和平

(哈尔滨工程大学 机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)

随着舰炮设计向高速化、大型化、轻量化、复杂化的趋势发展,对舰炮进行振动特性分析越来越重要,舰炮设计不仅要考虑静态特性,还要考虑整体动态特性,舰炮射击稳定性和射击精度与其振动特性紧密相关。

托架是舰炮的主要支撑结构,它与旋回基座一起组成旋回架,共同支撑炮身与摇架,并带动炮身和摇架旋回转动,进行方向瞄准。射击时,托架承受着极为复杂的载荷,其动态特性直接影响舰炮的整体性能。

于存贵等[1]对托架进行了多目标拓扑优化,得到了同时满足舰炮射角为0°,49°和方向角为0°时刚度最大以及动态低阶振动频率最大要求的舰炮托架的拓扑结构。岳炯[2]采用模态匹配技术[3]获取了舰炮身管、摇架、托架各自最佳固有频率,并对托架做了拓扑优化,使其满足匹配后的托架最佳固有频率。黄观明等[4]基于Ansys对某型舰炮托架做了拓扑优化设计,实现了托架结构轻量化设计的目的。为了减小舰炮的振动,富威等[5-7]做了很多工作,将动力吸振器引入舰炮减振中。崔运山[8]将托架看作为梁单元组成的空间框架结构,基于振动理论对其进行了振动特性分析。魏浩[9]对托架做了有限元动力学分析。

为了验证前面学者所提出方法的有效性和对舰炮武器研制的适用性,需要进行相应实验进行验证,由于舰炮所受激励大,实验设备承载能力和实验环境等因素的限制,很难进行1∶1的实验,因此,可以按照一定的相似关系制作舰炮相似比例模型来进行实验,从而帮助指导舰炮武器设计。……