导弹箱体轻量化设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113609738A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110916816.9(22)申请日2021.08.11(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人律明熙王箫剑李鸿光(74)专利代理机构上海上谷知识产权代理有限公司31342代理人姜龙(51)Int.Cl.G06F30/23(2020.01)G06F30/17(2020.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称导弹箱体轻量化设计方法(57)摘要本发明公开了一种导弹箱体轻量化设计方法，先将导弹箱体的参数简化，在Ansysworkbench中建立参数化模型，优化目标为所述导弹箱体的总质量，约束条件为所述具体参数对应的模型最大应力或应变，将参数化模型进行静力学仿真，采用插值法初步生成响应面，并对响应面进行多次拟合，形成最终的优化模型。本发明的导弹箱体轻量化设计方法可显著提升导弹及发射箱结构的研发、优化设计的能力，同时还能为相关行业提供一种可供参考的高水准优化设计方案。CN113609738ACN113609738A权利要求书1/1页1.一种导弹箱体轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用有限元分析软件将导弹箱体的参数简化，确定简化后结构为箱体、肋板和加强筋，并确定所述简化后结构的具体参数；步骤二、将步骤一中的所述具体参数输入于所述有限元分析软件中建立参数化模型，优化目标为所述导弹箱体的总质量，约束条件为所述具体参数对应的模型的最大应力或应变；步骤三、将步骤二中的所述参数化模型进行静力学仿真；步骤四、采用插值法初步生成响应面；步骤五、将步骤五中的所述响应面进行多次拟合；步骤六、在步骤六中的所述响应面上选取优化目标和相应的优化参考点，并将对应的优化参考点形成优化参数组合；步骤七、根据步骤六中的优化参数组合形成最终的优化模型。2.根据权利要求1所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，其特征在于，步骤一中，所述有限元分析软件为Ansysworkbench；步骤二中，所述参数化模型在Ansysworkbench中的Designmodel中建立。3.根据权利要求2所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，在步骤一中，所述具体参数包括箱体厚度、肋板厚度、加强筋厚度、肋板宽度、加强筋宽度、各肋板与箱体一侧端面距离、各加强筋与箱体一侧端面距离。4.根据权利要求1所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤三中，若所述仿真结果不合理，则返回步骤二中重新建立参数化模型，直至仿真结果合理为止。5.根据权利要求1所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤四中，采用中心组合设计生成设计点，通过插值法将所述设计点生成所述响应面。6.根据权利要求5所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤五中，若所述响应面分布不均，则根据所述响应面的分布情况，选取新的设计点作为细化点，将所述细化点插入步骤四中的所述响应面拟合之前重新拟合直至所述响应面分布均匀。7.根据权利要求6所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤五中，选取不同于所述设计点和所述细化点的验证点验证所述响应面是否合理，若验证点的实验结果和所述响应面拟合结构偏差较大，则将所述验证点作为新的细化点插入步骤四中的所述响应面拟合之前重新拟合直至所述响应面满足精度要求。8.根据权利要求1所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤六中，若所述优化参考点精度不能满足要求，则将部分优化参考点作为新的细化点返回步骤四重新生成新的响应面。9.根据权利要求1所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤七中，将优化参数组合带入步骤二中进行静力学仿真验证，若优化参数组合不能满足要求，则重新确定优化参考点；若优化参考组合满足要求则形成最终的优化模型。10.根据权利要求7所述的一种导弹箱体轻量化设计方法，步骤五中，所述细化点的数量和所述验证点的数量一致，均为所述设计点的20％。2CN113609738A说明书1/5页导弹箱体轻量化设计方法技术领域[0001]本发明涉及箱体优化设计领域，具体涉及一种基于AnsysWorkbench的导弹箱体轻量化设计方法。背景技术[0002]导弹箱式发射技术自发明以来就是一种被广泛采用的导弹发射方式，而导弹箱体本身的质量和结构设计会显著影响导弹武器的装载量，这对于车载、机载导弹发射系统尤其重要。此外，导弹箱体的不同加强筋设计及排布等结构设计还会影响发射段弹箱的载荷分布和约束情况。所以，在保证导弹系统性能的前提下，进行导弹发射箱的轻量化设计研究，能够提高导弹发射系统的装载能力，提升导弹武器的综合水平。[0003]目前，导弹箱体的结构轻量化设计方面的精细化程度普遍不高，主要多采用经验设计法，而对于