基于参数优化的炮塔轻量化设计

摘要

根据火炮炮塔三维实体模型和有限元网格划分的基本原则,建立了炮塔的有限元模型并进行了静态刚强度分析.参照分析结果,以炮塔护板的厚度为设计变量,两耳轴中心的位移为约束条件,进行尺寸优化,得到护板厚度的优化解；然后选取护板为优化区域,每个单元的伪密度为优化设计变量,两耳轴中心的位移为约束条件,进行拓扑优化,依据拓扑优化结果在护板薄弱处设置加强筋,以保证炮塔的刚强度和安全性.最后建立了优化后炮塔的三维实体模型,并与优化前的结构进行了对比分析,结果表明本文的分析方法对工程设计具有一定的参考价值.