新型火工品技术在未来武器系统的应用分析

为提高未来武器系统的实战化水平,采用传统电火工品已经难以满足要求。新型火工品技术的快速发展为武器系统性能的提升提供有力的技术支持。介绍新型火工品技术的发展与应用,结合未来武器系统对火工品技术的需求,对新型火工品技术在未来武器系统的应用前景进行了深入探讨。     

舱体结构强度有限元计算分析

选取载荷最大的舱体为对象,介绍使用ABAQUS软件进行舱体强度有限元分析的方法,计算中把舱段弯矩较大的一端固支,另一端施加等效剪力和轴力,是与强度试验比较一致的一种方法。此舱体在3种工况下的载荷较大,对3种工况下舱体的强度和刚度进行计算,计算结果表明,舱体的强度和刚度满足使用要求。     

基于少样本不确定性的结构可靠性拓扑优化设计

航空航天等重要工程实践中,存在大量的不确定性信息,直接或间接影响着工程结构形式设计与结构性能评估工作的开展。为保证舱段结构在服役期的可靠性,工程上常采用安全系数法开展结构设计工作。传统的安全系数法可能设置过大的安全系数导致设计过于保守,也可能因未全面考虑多种不确定性因素的耦合而使得优化结构面临失效的风险。基于少样本不确定性的舱段结构可靠性拓扑优化设计方法,寻求在满足结构可靠性要求下,质量最轻的三维舱段结构拓扑优化构型。首先基于非概率凸集模型对不确定性变量进行量化,进而结合功能度量法将可靠性指标约束转化为功能度量以提高优化过程的稳健性。其次,采用一种序列单循环方法将原嵌套优化问题解耦,并采用材料场级数展开（Material Field Series Expansion,MFSE）方法大幅度减小拓扑优化设计变量数目,提高优化效率。最后,提供了二维平面应力单元算例、三维实体单元算例来验证方法的合理性与适用性。     

基于多岛遗传算法的小型有效载荷分离装置质量优化设计

以小卫星为代表的小型有效载荷具有功能密度高,新技术吸纳快的特点,对分离姿态偏转、分离冲击、分离参数偏差等提出更高的要求,使得传统分离装置设计方法有一定局限性,容易导致分离装置结构质量偏大。本文建立了基于多岛遗传算法的分离装置质量优化数学模型,优化结果表明,在满足分离约束条件下,该方法能够有效减轻分离装置结构质量,同经验计算值相比,质量减轻约30%,节省了材料,降低了成本,具有实用价值和推广意义。