某炮塔结构轻量化计算效率提升研究

摘要

针对某型火炮炮塔的结构优化问题,以结构筋板厚度为设计变量,以最小化炮塔结构质量为目标,以最低固有频率为约束条件,建立了炮塔结构的优化模型.针对使用有限元模型优化计算时间较长的问题,使用拉丁超立方方法进行实验设计,建立了设计变量与结构最低固有频率之间的BP神经网络代理模型,并通过均方误差MSE和决定系数R2衡量代理模型精度.针对传统优化方法效率较低的问题,使用改进多岛遗传算法和非线性二次规划算法的组合优化算法进行优化.优化过程和结果表明:使用代理模型后,优化计算时间大大减少;与传统优化算法相比,组合优化算法的计算效率有明显提升;结构质量减少了17.35％,轻量化效果明显.