火箭发射系统迎气面压强测量及振动特性分析

发布时间：2017-10-30 16:27

  本文关键词：火箭发射系统迎气面压强测量及振动特性分析

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【摘要】：本文以火箭发射系统为研究对象,应用数据处理技术研究迎气面上冲击压强测量数值的处理方法,综合运用振动理论、有限元法、结构动力学等对其振动特性进行分析。论文针对已有的发射系统建立了三维实体模型,在进行合理假设与简化的基础上,建立有限元分析动力学模型,然后对其加载燃气射流冲击载荷后进行分析；根据有限元分析结果确定迎气面上试验测量点具体位置,安装传感器测得不同温度火箭弹发射时燃气射流冲击压强随时间变化的数值；确定燃气射流冲击压强的研究方法,并对试验测得数据进行处理,推导火箭弹高温、常温以及低温装药发射时冲击压强对于径向距离的直线公式；确定合理的载荷加载方法,并在56度射角工况下,分别对不同装药温度火箭弹的发射系统应用新的载荷加载方式进行了有限元分析,深入研究了发射系统动力学模型的振动特性。通过动态响应分析和结构刚强度研究了解发射系统振动特性,由此找出了原方案结构设计中存在的问题及结构的薄弱环节,通过对结构的改进使其达到设计要求,上述方法可推广到火箭炮其它部件的结构动态设计中。此外,本文所采用燃气射流冲击载荷加载方法为研究其他武器系统受燃气射流冲击的影响提供了重要的指导意义。
【关键词】：火箭发射系统 燃气射流冲击压强 振动特性 有限元分析
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V553.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 论文选题背景与意义8
• 1.2 国内外发展现状及趋势8-11
• 1.2.1 多管火箭武器发展概况8-9
• 1.2.2 振动特性研究的发展9-11
• 1.3 课题研究方法11-13
• 1.3.1 火箭燃气射流动力学11-12
• 1.3.2 数据处理理论12
• 1.3.3 有限元分析理论12
• 1.3.4 非线性振动12-13
• 1.4 课题主要研究内容13-14
• 2 发射系统数学模型14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 动力学模型分析14-17
• 2.2.1 数学模型的基本假设14-15
• 2.2.2 系统动力学模型15-16
• 2.2.3 坐标系定义16-17
• 2.3 载荷加载17-23
• 2.3.1 设置分析步和输出17-18
• 2.3.2 创建边界条件18-20
• 2.3.3 定义荷载20-23
• 2.3.4 创建幅值曲线23
• 2.4 小结23-24
• 3 燃气射流冲击压强24-28
• 3.1 引言24
• 3.2 压强变化规律24-25
• 3.3 多管火箭发射装置迎气正面上的压力分布25-26
• 3.4 处理燃气射流压力的方法26-27
• 3.4.1 基本方法26-27
• 3.4.2 模拟比较法27
• 3.5 小结27-28
• 4 燃气射流冲击压强的试验测量与处理28-34
• 4.1 引言28
• 4.2 燃气射流冲击压强的试验测点布置28-30
• 4.3 试验数据处理方法30-32
• 4.3.1 列表法30
• 4.3.2 作图法30-31
• 4.3.3 最小二乘法31-32
• 4.4 火箭弹离轴姿态角对压强测量的影响32-33
• 4.5 小结33-34
• 5 压强随径向距离的变化规律34-39
• 5.1 引言34
• 5.2 压强变化区域划分34-35
• 5.3 压强关于径向距离的直线方程35-36
• 5.4 压强幅值36-38
• 5.5 小结38-39
• 6 压强随时间的变化规律39-46
• 6.1 引言39
• 6.2 高温弹随时间的变化规律39-41
• 6.3 常温弹随时间的变化规律41-43
• 6.4 低温弹随时间的变化规律43-45
• 6.5 小结45-46
• 7 动力学模型的振动特性分析46-63
• 7.1 引言46-47
• 7.2 储运发射箱的动态响应47-59
• 7.2.1 储运发射箱的加速度变化规律47-52
• 7.2.2 储运发射箱的位移变化规律52-55
• 7.2.3 储运发射箱的速度变化规律55-59
• 7.3 发射装置的刚强度分析59-61
• 7.3.1 储运发射箱的动态响应59-60
• 7.3.2 底架的动态响应60-61
• 7.4 小结61-63
• 8 总结与展望63-65
• 8.1 论文结论与工作63-64
• 8.2 论文研究前景展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 附录69

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本文编号：1118439