聚能装药战斗部作为战场上毁伤装甲目标的有效杀伤力量,提高聚能毁伤元的威力,一直受到各国武器设计者的高度重视。目前各国在提高聚能装药毁伤威力方面,主要集中在装药结构的改变和新型毁伤材料的研制两个方面。在装药结构上,增设隔板或采用多种起爆方式以增强炸药对药型罩的做功能力,以提高药型罩的利用率;在新型毁伤材料方面,利用含能材料,包括爆炸型和燃烧型含能破片、活性射流等,在侵彻目标的同时进行爆炸、燃烧等二次毁伤,极大地提高了杀伤威力。本文主要研究截锥形隔板与聚能装药结构参数匹配的优化方法问题。由于实弹试验的成本较高,本文采用理论分析、工程计算及数值仿真相结合的方法,对截锥形隔板与聚能装药的匹配关系进行研究。首先基于聚能装药理论对带截锥形隔板聚能装药进行初步设计,并用仿真计算验证模型的可靠性。利用灰色关联理论对隔板参数影响射流性能的重要性进行研究,选取主要因素分析其对金属射流性能的影响。然后利用机器学习算法对所设计的聚能装药进行优化,找到该口径下药型罩及隔板结构的最佳匹配关系,并进行仿真验证。最后探讨聚能装药有限元模型快速建模方法,实现参数化建模过程,提高聚能装药设计效率。本文开展的主要工作如下:(1)阐述了研究隔板与聚能装药匹配技术的背景与意义,对前人在带隔板聚能装药战斗部方面的研究成果进行了分析总结,介绍了人工智能及机器学习等新技术在武器方面的应用,为下文利用机器学习算法对聚能装药结构分析优化作铺垫。(2)简述了聚能装药基本理论和带隔板聚能装药中爆轰波传播理论,并基于聚能装药理论初步设计了截锥形隔板及聚能装药结构参数,对所设计的聚能装药结构进行仿真实验,并将仿真结果与工程计算相比较,验证了仿真模型的正确性。(3)利用灰色关联理论对截锥形隔板结构中隔板直径、隔板高度、隔板截锥角和罩顶药高影响射流性能的重要性进行分析。根据分析结果,隔板参数的重要性排序为:隔板直径>罩顶药高>隔板高度>隔板截锥角。取隔板直径和罩顶药高两个主要因素,分析其对射流性能的影响,利用1stOpt软件对隔板结构参数和聚能装药结构参数进行非线性拟合,得到射流性能与隔板参数及装药结构参数的函数关系,建立了数学模型。经过误差分析,公式的拟合精度较高。(4)在研究运用机器学习对截锥形隔板聚能装药的优化时,对遗传算法和支持向量机算法进行简介。由于支持向量机算法中的参数惩罚因子C、核函数参数γ和距离误差epsilon的设置对计算结果有较大的影响,故使用遗传算法对支持向量机参数进行优化,然后使用改进的SVM算法对射流头部速度进行预测,以预测的最大射流头部速度为适应度函数,对隔板结构参数和装药结构参数进行优化,找出其最优结构参数,并用仿真计算进行验证。结果表明,优化后的聚能装药结构形成的射流性能较好。(5)由于需要进行大量的仿真工作收集数据,以进行数据的处理和分析,本章基于所设计的截锥形隔板聚能装药结构,利用TrueGrid软件对快速建模技术进行了探索,以方便快速进行聚能装药有限元模型的建立,提高设计效率。