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基于底部防护的车辆悬架和悬置系统优化设计研究
| 论文题名： | 基于底部防护的车辆悬架和悬置系统优化设计研究 |
| 关键词： | 地雷爆炸;悬置系统;有限元;底部防护;优化设计;轮式装甲车辆 |
| 摘要： | 轮式装甲车辆因其相对的高机动、高防护性，在现代战争及维和反恐中被广泛应用，而地雷等简易爆炸装置被用作专门破坏该种车辆和杀伤其乘员的常规武器。本文以轮式装甲车的悬架和悬置系统为研究对象，优化其设计参数从而提高轮式装甲车辆底部防护能力。 本文首先分析了国内外在轮式装甲车辆防护方面的研究现状，确定本课题的研究方法和评价指标。根据理论分析用选定的ALE算法仿真流场与爆炸试验对比，标定了炸药、土壤、空气材料和状态方程参数。建立悬架、悬置系统和驾驶室整体模型，并将仿真结果与驾驶室爆炸台车试验对比，验证其满足工程需求。通过对比有无悬架、悬置系统确定其对底部防护的作用，后分别分析其参数对乘员损伤和地板加速度影响规律。在此基础上根据优化理论，对悬架和悬置系统分别进行优化设计。悬架系统——以钢板弹簧厚度和减震器阻尼系数为优化参数，以结构内能最大化和结构质量、假人小腿受力最小化为目标函数进行多目标优化。悬置系统——以悬置橡胶件三向静刚度和动刚度拟合系数为优化参数，以结构内能最大化，假人小腿受力、结构质量最小化进行多目标优化。最后进行整体优化前后底部防护性能指标对比，发现优化后假人小腿受力有明显的下降。 通过本课题的研究发现，悬架和悬置系统对爆炸冲击有明显缓冲作用，并且优化后的参数可以减小乘员损伤，提高轮式装甲车底部防护能力。因此，本文对悬架和悬置系统在车辆底部防护能力方面的研究方法和成果对提升轮式装甲车辆之防护能力有一定指导意义，为新型轮式装甲车的研发提供了新思路并可予以参考借鉴的技术准备。 |
| 作者： | 赵君临 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王显会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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