動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的機(jī)構(gòu),其往往是通過設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。這樣動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)就必然會(huì)經(jīng)歷“設(shè)計(jì)→制作→實(shí)驗(yàn)→改進(jìn)”這一過程。但是,有時(shí)候需要對某些部件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集時(shí),采用整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)彈試驗(yàn)是非常浪費(fèi)的。因此,非常有必要設(shè)計(jì)一種動(dòng)能彈模擬發(fā)射裝置,并通過將關(guān)鍵部件安裝在模擬裝置上進(jìn)行試驗(yàn),以獲得該部件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在動(dòng)能彈發(fā)射的過程中整個(gè)系統(tǒng)會(huì)受到多種載荷的作用。本文結(jié)合國內(nèi)外動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究,以模擬發(fā)射裝置的俯仰架為研究對象,對其進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。優(yōu)化后的俯仰架不僅符合了實(shí)驗(yàn)時(shí)對剛度和強(qiáng)度的要求,同時(shí)也在質(zhì)量上較初步設(shè)計(jì)時(shí)下降了19%。本文首先根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),分析了動(dòng)能彈發(fā)射系統(tǒng)的連接關(guān)系以及在工作過程中的受力情況,將其等效在模擬發(fā)射裝置上,完成了模擬裝置俯仰架的三維模型繪制;在此基礎(chǔ)上依據(jù)載荷的大小以及邊界條件,利用OptiStruct的分析模塊對該俯仰架進(jìn)行了靜力學(xué)分析、模態(tài)分析以及運(yùn)用RADIOSS進(jìn)行了非線性動(dòng)力學(xué)分析。由結(jié)果可以看出,初步設(shè)計(jì)的俯仰架是符合項(xiàng)目指標(biāo)的。其次,通過OptiStruct將俯仰架剛強(qiáng)度為約束,將... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 課題來源及概述
        1.1.2 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外關(guān)于俯仰架的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外相關(guān)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)相關(guān)的研究現(xiàn)狀
    1.3 俯仰架的實(shí)際研究意義
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2. 俯仰架設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化理論
    2.1 多體系統(tǒng)發(fā)射動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 發(fā)射動(dòng)力學(xué)簡介
        2.1.2 多體發(fā)射系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.3 任意剛體的場傳遞矩陣
        2.1.4 俯仰架的場傳遞矩陣
    2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化基本理論及方法
        2.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化基本理論及數(shù)學(xué)模型求解方法
        2.2.2 拓?fù)鋬?yōu)化方法
    2.3 本章小結(jié)
3. 俯仰架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力分析
    3.1 模擬發(fā)射裝置的技術(shù)要求
    3.2 模擬發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
        3.2.1 模擬發(fā)射裝置的機(jī)構(gòu)組成
        3.2.2 模擬發(fā)射裝置的工作原理
    3.3 俯仰架與各部件的連接關(guān)系
    3.4 俯仰架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    3.5 俯仰架載荷及邊界條件的確定
        3.5.1 俯仰架受力分析概述
        3.5.2 俯仰架受力分析
        3.5.3 分布載荷的數(shù)學(xué)模型
        3.5.4 利用止推裝置模擬實(shí)際情況
        3.5.5 載荷大小的確定
        3.5.6 約束條件的確定
    3.6 本章小結(jié)
4. 俯仰架有限元模型的建立與分析
    4.1 有限元分析概述
        4.1.1 有限元法的基本原理和分析過程
        4.1.2 有限元軟件的求解與實(shí)現(xiàn)
    4.2 俯仰架有限元建模
        4.2.1 HyperMesh簡介
        4.2.2 俯仰架模型的簡化
        4.2.3 有限元模型網(wǎng)格的劃分
        4.2.4 俯仰架有限元模型的描述
    4.3 俯仰架靜力學(xué)分析
        4.3.1 OptiStruct靜力學(xué)功能簡介
        4.3.2 剛強(qiáng)度準(zhǔn)則
        4.3.3 材料屬性的選定
        4.3.4 載荷的設(shè)置
        4.3.5 邊界條件的設(shè)定
        4.3.6 靜態(tài)剛強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果和分析
    4.4 俯仰架的模態(tài)分析
        4.4.1 模態(tài)分析采用的計(jì)算方法
        4.4.2 模態(tài)分析的步驟
        4.4.3 模態(tài)分析的結(jié)果
    4.5 俯仰架非線性動(dòng)力學(xué)分析
        4.5.1 RADIOSS簡介
        4.5.2 非線性動(dòng)力學(xué)有限元顯式積分算法的引入
        4.5.3 非線性動(dòng)力學(xué)有限元分析流程
        4.5.4 非線性動(dòng)力學(xué)有限元模型的建立
        4.5.5 非線性動(dòng)力學(xué)有限元計(jì)算結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
5. 俯仰架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 拓?fù)鋬?yōu)化的技術(shù)及步驟
        5.2.1 OptiStruct優(yōu)化功能的介紹
        5.2.2 拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)簡介
        5.2.3 拓?fù)鋬?yōu)化的步驟
    5.3 俯仰架拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型的確定
        5.3.1 目標(biāo)函數(shù)的確定
        5.3.2 設(shè)計(jì)變量的確定
        5.3.3 約束條件的確定
    5.4 俯仰架的拓?fù)鋬?yōu)化
        5.4.1 設(shè)計(jì)區(qū)域和非設(shè)計(jì)區(qū)域的劃分
        5.4.2 網(wǎng)格的劃分以及材料和邊界條件的設(shè)立
        5.4.3 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果分析
        5.4.4 俯仰架的反設(shè)計(jì)
    5.5 拓?fù)鋬?yōu)化前后的比較
        5.5.1 有限元分析結(jié)果對比
        5.5.2 綜合評價(jià)
    5.6 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
    6.1 本論文主要內(nèi)容和研究成果
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2941757