某炮塔结构轻量化计算效率提升研究

葛尧，陈龙淼，徐树威，谭建辉

(1.南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094；2.建华机械有限公司试验场，黑龙江 齐齐哈尔 160006；3.重庆望江工业有限公司，重庆 400071)

炮塔作为火炮的重要部件，其结构减重有利于提高火炮装备的机动性和适装性，但是减重可能会影响炮塔结构的刚强度及动态特性，进而影响火炮的射击精度。随着结构优化理论和计算机技术的发展，使炮塔在满足一定设计约束条件下实现结构的最优化成为了可能[1]，炮塔的优化设计对提高火炮的性能有重要的意义。

对炮塔结构的轻量优化设计已经存在较多研究[1-5]，研究者针对各炮塔结构特点，选取不同的优化工具进行了轻量化工作。葛建立等[4]基于有限元网格模型及静态刚强度分析结果，使用了Hyperwork软件自带的优化模块进行了炮塔结构优化。基于有限元网格模型，杜春江等[5]基于多岛遗传算法对炮塔体结构进行了优化设计，并对比分析了优化前后炮塔体结构在典型工况下的动态响应特性。针对越来越复杂的优化问题，许多研究人员开始使用基于融合或组合不同的优化算法来提高解决复杂问题的计算效率，并在实际工程中部分应用了这些组合优化算法[6-10]。甄春博等[9]使用了存档微遗传算法和Hooke-jeeves直接搜索法组成的组合优化算法，对碟形水下滑翔机结构进行了优化；LI等[10]使用遗传算法和模拟退火方法的融合优化算法，对箱型零件的工艺流程进行了优化。

上述研究成果针对火炮及炮塔展开了优化研究，为火炮优化方面的问题提供了重要参考。……