10 / 16
Методика проектного синтеза баллистических установок с гидродинамическим эффектом…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
137
0,3…0,7 м; выходной калибр ствола 0,07…0,125 м; масса инерционного поддона
составляет 1…10 кг; масса метаемого тела 1…10 кг.
В нормированном варианте минимальной границе параметра отвечает зна-
чение гена, равное нулю, а максимальному — равное единице.
В приведенном примере использовано 80 хромосом в поколении, общее
число поколений до остановки процесса поиска — 30.
Ограничение по максимально допустимому давлению в конусе составляет
1 ГПа.
Значение штрафного коэффициента принято
6
5 10
м/(с ∙Па).
Значение средней целевой функции поколения в зависимости от номера
поколения приведено на рис. 3. Видно, что на первых поколениях оптимизация
идет достаточно быстро в течение приблизительно пяти поколений, после чего
темп замедляется и приблизительно после 15-го поколения выходит на плато.
Причем постоянного выхода на плато в генетическом алгоритме обеспечить
нельзя, поскольку происходит «встряска» параметров, обусловленная мутацией.
Дульная скорость в результате оптимизации составила 2041 м/с, макси-
мальное давление в канале ствола 997,23 МПа = 0,99 ГПа, что удовлетворяет
введенному ограничению.
Вектор полученных в результате оптимизации параметров следующий:
длина конуса 0,993 м; начальная длина пластического поршня 0,410 м; выходной
калибр 70 мм; масса инерционного поддона 1,198 кг; масса метаемого тела 5 кг.
Таким образом, по отношению к разгонному стволу коэффициент
массы снаряда
C
q
= 2,56 кг/дм
3
, а по отношению к выходному диаметру
C
q
=
= 14,57 кг/дм
3
.
Рассмотрим теперь другой вариант оптимизации, выполняемый по крите-
рию дульной кинетической энергии. Тогда целевая функция имеет вид
2
5
max
max,0
max
max,0
0
2
5
max
max,0
0
1 ( )
( )
,
( )
;
2
( )
1 ( ),
( )
.
2
X V
p
p
p
p
f
X V p
p
x
x
x
x
x
x
(10)
Рис. 3.
Зависимость целевой функции (9) от номера поколения
n