導彈關(guān)鍵螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元分析與預(yù)緊力控制
發(fā)布時間:2023-05-21 19:58
在工程實際中,導彈關(guān)鍵艙體間以及艙體與艙體內(nèi)置敏感元器件之間廣泛采用螺紋聯(lián)接方式。由于導彈結(jié)構(gòu)性能的要求和幾何尺寸的限制,一般采用小直徑的螺栓或者螺釘進行聯(lián)接,當施加扭矩時,若扭矩過大,螺栓易被扭斷,發(fā)生破壞,若扭矩過小,在承受外載荷時,聯(lián)接面容易發(fā)生間隙導致螺栓松動,而且導彈在運輸以及發(fā)射過程中會受到彎矩、沖擊以及振動等多種外界環(huán)境因素的影響,此時扭矩取值不當會導致導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)發(fā)生故障。螺栓扭矩在計算與仿真中具體表現(xiàn)為螺栓預(yù)緊力,因此,螺栓預(yù)緊力對導彈結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要,研究導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接滿足強度設(shè)計要求的預(yù)緊力值或者范圍十分必要。本論文以具體工程項目為依托,對導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的預(yù)緊力進行了系統(tǒng)的研究,主要研究內(nèi)容如下:1、面向?qū)椔菟?lián)接結(jié)構(gòu)仿真分析,介紹了非線接觸分析、模態(tài)分析以及隨機振動(PSD)分析等基本理論,根據(jù)螺栓聯(lián)接相關(guān)理論計算得出小直徑螺栓預(yù)緊力與扭矩之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,介紹結(jié)構(gòu)可靠性分析相關(guān)基本知識。2、建立導彈三處關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的幾何模型,利用有限元分析軟件建立對應(yīng)的有限元模型,分別施加不同的預(yù)緊力進行靜力學分析,得到滿足強度設(shè)計要求...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接簡介
1.2 課題研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接相關(guān)基本理論
2.1 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析基本理論
2.1.1 非線性接觸有限元理論
2.1.2 模態(tài)分析理論
2.1.3 隨機振動分析理論
2.2 螺栓聯(lián)接安裝扭矩與預(yù)緊力之間的轉(zhuǎn)換
2.2.1 安裝扭矩與預(yù)緊力
2.2.2 擰緊力矩系數(shù)
2.3 結(jié)構(gòu)可靠性分析理論
2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠性概述
2.3.2 應(yīng)力-強度干涉理論
2.3.3 結(jié)構(gòu)可靠性分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接的靜力學仿真分析
3.1 幾何模型的建立
3.1.1 導彈幾何全模型
3.1.2 導彈三處關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接局部幾何模型
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 材料屬性
3.2.2 單元類型的選取與有限元模型
3.2.3 非線性有限元接觸設(shè)置
3.3 導彈三處關(guān)鍵部位預(yù)緊力螺栓聯(lián)接的有限元分析與結(jié)果
3.3.1 關(guān)鍵艙體間預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結(jié)果
3.3.2 敏感元器件1與艙體1預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結(jié)果
3.3.3 敏感元器件2與艙體1螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元分析及其結(jié)果
3.4 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接加載彎矩分析和預(yù)緊力優(yōu)化
3.4.1 全彈有限元模型
3.4.2 應(yīng)力分析結(jié)果與預(yù)緊力校核
3.5 本章小結(jié)
第四章 導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的隨機振動分析
4.1 敏感元器件與艙體1螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)動力學分析
4.1.1 動力學分析模型的建立
4.1.2 靜力分析與模態(tài)分析
4.1.3 隨機振動(PSD)分析及其響應(yīng)
4.2 預(yù)緊力變化對艙體間螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)隨機振動響應(yīng)的影響
4.2.1 動力學分析模型的建立
4.2.2 隨機振動(PSD)分析及其響應(yīng)
4.2.3 指導預(yù)緊力變小對艙體間螺栓聯(lián)接振動特性及響應(yīng)的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1.1 安裝扭矩范圍值
5.1.2 螺栓聯(lián)接預(yù)緊力的上下限
5.1.3 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性分析
5.2 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3821354
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接簡介
1.2 課題研究背景及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接相關(guān)基本理論
2.1 預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析基本理論
2.1.1 非線性接觸有限元理論
2.1.2 模態(tài)分析理論
2.1.3 隨機振動分析理論
2.2 螺栓聯(lián)接安裝扭矩與預(yù)緊力之間的轉(zhuǎn)換
2.2.1 安裝扭矩與預(yù)緊力
2.2.2 擰緊力矩系數(shù)
2.3 結(jié)構(gòu)可靠性分析理論
2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠性概述
2.3.2 應(yīng)力-強度干涉理論
2.3.3 結(jié)構(gòu)可靠性分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接的靜力學仿真分析
3.1 幾何模型的建立
3.1.1 導彈幾何全模型
3.1.2 導彈三處關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接局部幾何模型
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 材料屬性
3.2.2 單元類型的選取與有限元模型
3.2.3 非線性有限元接觸設(shè)置
3.3 導彈三處關(guān)鍵部位預(yù)緊力螺栓聯(lián)接的有限元分析與結(jié)果
3.3.1 關(guān)鍵艙體間預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結(jié)果
3.3.2 敏感元器件1與艙體1預(yù)緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結(jié)果
3.3.3 敏感元器件2與艙體1螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)有限元分析及其結(jié)果
3.4 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接加載彎矩分析和預(yù)緊力優(yōu)化
3.4.1 全彈有限元模型
3.4.2 應(yīng)力分析結(jié)果與預(yù)緊力校核
3.5 本章小結(jié)
第四章 導彈關(guān)鍵部位螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的隨機振動分析
4.1 敏感元器件與艙體1螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)動力學分析
4.1.1 動力學分析模型的建立
4.1.2 靜力分析與模態(tài)分析
4.1.3 隨機振動(PSD)分析及其響應(yīng)
4.2 預(yù)緊力變化對艙體間螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)隨機振動響應(yīng)的影響
4.2.1 動力學分析模型的建立
4.2.2 隨機振動(PSD)分析及其響應(yīng)
4.2.3 指導預(yù)緊力變小對艙體間螺栓聯(lián)接振動特性及響應(yīng)的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1 導彈預(yù)緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1.1 安裝扭矩范圍值
5.1.2 螺栓聯(lián)接預(yù)緊力的上下限
5.1.3 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)的可靠性分析
5.2 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3821354
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