大口径舰炮摇架的结构优化

为了提高大口径舰炮摇架的振动性能，满足其结构设计轻量化要求，以摇架为研究对象进行结构优化。首先基于密度法中的SIMP法，以质量为优化目标，运用ANSYS/Workbench对摇架进行3次拓扑优化，得到了摇架的拓扑结构；其次针对摇架的拓扑结构继续进行尺寸优化，以摇架的上板宽d1、下板前段宽d2、下板后段与前段的宽度差d3为设计变量，质量为优化目标，建立摇架尺寸优化数学模型；最后基于遗传算法进行尺寸优化，得到3组最优解，通过瞬态分析方法，计算出舰炮发射时摇架的最大位移，从3组解中确定出摇架的最优结构。结果表明：经过结构优化后，摇架的质量减小3.014%，优化后的摇架最大位移较之前减小0.350 21 mm。