195_CAE仿真技术在兵器行业中的应用【荐】.pdf

2006 年用户年会论文 CAE 仿真技术在兵器行业中的应用 李瑞英 茹丽妙 中国兵器工业集团系统总体部 [ 摘 要 ] 阐述了应用ANSYS 为代表的有限元CAE 仿真技术对兵器行业发展的推动作用，介绍了有 限元CAE 仿真在兵器行业的主要研究内容和典型应用案例，并总结了常见的兵器结构仿真关 键点，最后提出了该领域存在的一些问题和发展思路。 [ 关键词 ] 有限元；兵器；仿真；发展 Application of finite element analysis of war industry Li ruiying North China System Engineering Institute Ru limiao North China System Engineering Institute [ Abstract ] With regard to the structure characteristic of war industry heavy vehicles frame, the development of finite element method is discussed detailedly, and the major research direction of the structure analysis of frame by finite element method is introduced. In the end some existing problems in this field are put forward. [ Keyword ] finite element method; war industry ; simulation; development 1 前言 兵器科学技术的发展凝集着人类的智慧，每个时代的兵器都代表着当时的科技水平。 20 世纪后，兵器发展进入了现代兵器时代。现代兵器是更加复杂、性能优良的高科技武器 系统。兵器科学技术，已经逐渐形成了以空气动力学、爆炸力学、理论力学、材料力学、 弹道学、电子学、光学、化学等等学些的综合性学科。 常规兵器行业包括以下几类结构与产品：坦克、装甲车辆行业，火炮行业，轻武器行 业，弹药行业和军用光电、电子行业。常规兵器工业的发展趋势呈现以下特点： 1．常规兵器工业将会继续进行结构调整，制造技术和加工手段将日益精良； 2006 年用户年会论文 3 ．常规兵器科研和生产领域的国际合作将不断加强，各国军品出口政策将更加灵活， 世界军火市场的竞争将更加激烈； 计算机辅助工程(CAE)技术，可以替代大量的传统物理试件和试验，可以帮助设计者 更快捷更容易地判断兵器产品的功能、性能及各种战术指标的满足情况。CAE 也可以帮助 决策者在兵器产品设计早期，依据科学预测和数值分析提高设计的决策水平和能力。通过 引入CAE 技术到兵器设计中，可以获得以下效益： 1．CAE 仿真可有效缩短新产品的开发研究周期，大幅度地降低产品研发成本 2 ．虚拟样机的引入减少了实物模型的试验次数，能够精确的预测出产品的性能和战 术指标，以设计出高质量的产品 3 ．可以在研制初期阶段就发现方案中可能存在的不合理现象，及早发现问题 4 ．各用户 ( 包括武器装备的研制部门、采购部门、训练部门和军事使用部门 ) 可在 合成环境中按需要综合应用各种仿真手段进行演习、训练和试验，鉴定现有的和 研制中的武器装备的性能、战术部署和后勤保障。 因此