当前位置:主页 > 科技论文 > 航空航天论文 >

基于模态综合法的整流罩分离仿真技术研究

发布时间:2018-05-22 10:20

  本文选题:整流罩 + 模态综合法 ; 参考:《大连理工大学》2015年硕士论文


【摘要】:随着国内航天工程的发展,在运载火箭部件大尺寸,轻量化的趋势下,开展对航天器诸如整流罩,级间段等部分的动力学仿真研究的时候,其结构在运动过程中产生的变形以及振动必须进行考虑,而传统的纯刚体建模已经很难准确的模拟实际的情况,依据刚体进行分析设计会增加运载过程中产生故障的风险,故在进行分析时必须考虑部件的柔性特征才能更为真实的模拟部件的动力学行为。本课题基于国内某型号火箭的科研项目,其整流罩具有大尺寸,大柔性,轻质量的特点,故其抛罩过程是一个弹性振动与刚体运动的复合运动。故为了准确模拟其在分离过程中的动力学行为,需要对目标部件进行柔性建模,并进行柔体动力学仿真研究。本文分别通过模态综合法及显式算法,运用ADAMS和ABAQUS等软件对整流罩分离过程进行柔性动力学仿真研究。本文主要研究内容如下所示:1.基于实际整流罩结构建立整流罩的数字化模型,并通过对整流罩结构的分析以及参考实际实验数据,明确模型结构、边界条件以及载荷状况,得出整流罩模型刚柔耦合建模方案,为后续的研究工作打下基础。2.运用商用有限元软件ABAQUS得出柔化部件的模态中性文件(mnf),并对半罩结构进行初步的静力学分析,结合虚拟样机软件ADAMS建立整流罩分离的多体动力学模型,对其正常工作状态下进行仿真分析,研究整流罩在分离过程中的工作性能。3.通过商用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,对整流罩结构故障工况通过显式动力学以及模态综合法进行仿真分析,研究整流罩结构设计的安全冗余,并通过分析两者的差别,研究使用模态综合法解决整流罩分离问题的可行性。本研究为柔性整流罩结构的研究和设计提供了数据参考以及依据。并对类似情况的多柔体动力学问题提供了一种较为效率的解决方案。
[Abstract]:With the development of domestic space engineering, under the trend of large size and light weight of launch vehicle parts, the dynamic simulation of spacecraft such as fairing, interstage segment and so on is carried out. The deformation and vibration of the structure in the course of motion must be taken into account, but the traditional pure rigid body modeling has been difficult to accurately simulate the actual situation, according to the rigid body analysis and design will increase the risk of failure in the course of transportation. Therefore, in order to simulate the dynamic behavior of the components, the flexible characteristics of the components must be taken into account in the analysis. Based on the research project of a certain type of rocket in China, the fairing has the characteristics of large size, large flexibility and light mass, so the shrouding process is a composite motion of elastic vibration and rigid body motion. Therefore, in order to accurately simulate the dynamic behavior of the target components in the separation process, it is necessary to carry out flexible modeling and flexible body dynamics simulation. In this paper, the flexible dynamic simulation of the fairing separation process is carried out by means of modal synthesis method and explicit algorithm, using software such as ADAMS and ABAQUS. The main contents of this paper are as follows: 1. The digital model of the fairing is established based on the actual fairing structure. By analyzing the fairing structure and referring to the actual experimental data, the model structure, boundary conditions and load condition are defined. The rigid-flexible coupling modeling scheme of fairing model is obtained, which lays a foundation for further research. 2. Using the commercial finite element software ABAQUS, the modal neutral file of the flexible component is obtained, and the preliminary statics analysis of the half-cover structure is carried out. Combined with the virtual prototype software ADAMS, the multi-body dynamic model of the fairing separation is established. The performance of the fairing in the process of separation is studied by simulation and analysis under normal working condition. The finite element model is established by the commercial finite element software ABAQUS, and the explicit dynamics and modal synthesis method are used to simulate and analyze the malfunction condition of the fairing structure. The safety redundancy of the fairing structure design is studied, and the difference between the two methods is analyzed. The feasibility of using modal synthesis method to solve the problem of fairing separation is studied. This study provides data reference and basis for the research and design of flexible fairing structure. A more efficient solution to the problem of multi-flexible body dynamics in similar cases is provided.
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:V411.8

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王泽云,苏晓韵;可展空间索杆结构展开过程的仿真计算[J];四川建筑科学研究;2005年03期

2 韩银泉;;柔性冲压技术在弹药生产中的应用[J];兵工自动化;2006年12期

3 张建国;苏多;;空间柔性机构运动可靠性分析[J];北京航空航天大学学报;2006年01期

4 洪清泉,程颖;发动机与液力变矩器共同工作虚拟样机仿真[J];北京理工大学学报;2004年01期

5 刘晓霞,郝长中,张华;平面双连杆柔性机械臂有限元建模[J];本溪冶金高等专科学校学报;2004年04期

6 束永平;;汽车发动机配气机构仿真分析[J];传动技术;2005年04期

7 于淼,赵继;五自由度虚拟轴机床刚-柔耦合动力学模型[J];长春大学学报;2003年01期

8 胡晓光,邹建奇;机械臂系统混沌运动的数值分析[J];长春大学学报;2005年02期

9 马玉坤,贾策,栾延龙,胡治国;ADAMS软件及其在汽车动力学仿真分析中的应用[J];重庆交通学院学报;2004年04期

10 李晌;蒋新力;姜艳红;梁波;邓四二;;高速圆柱滚子轴承柔性保持架的动力学分析[J];轴承;2010年07期

相关会议论文 前10条

1 芮筱亭;戎保;;多体系统传递矩阵法研究进展[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年

2 李宏亮;邵晓华;杨勇;;变速旋转柔性圆板的纵横振动与刚弹耦合分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

3 黄永安;尹周平;熊有伦;;热-电-位移耦合多体系统的多物理场分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

4 刘明治;刘静怡;;绕定轴转动变换矩阵的另一种形式[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年

5 李青;马兴瑞;王天舒;;刚-弹-液耦合动力学系统模态缩减研究进展及应用[A];动力学与控制及航天应用[C];2008年

6 刘承平;董得忠;郭军;;双连杆柔性机械臂逆动力学控制的仿真研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

7 杨晖柱;张其林;丁洁民;;可展索杆结构展开过程的分析方法[A];第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2003年

8 张士元;郑百林;凌云;贺鹏飞;;卫星雷达第一电动机柔性传动轴的动力学分析[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006(11)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年

9 王亚南;周瑾;李辉;雷龙;;整车操纵稳定性仿真分析[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年

10 罗明轩;李毅;宋永乐;;风电整机传动链动态特性分析[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集(上)[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 周平;柔体动力学初值问题拟变分原理及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年

3 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年

4 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年

5 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年

6 姚廷强;球轴承多体接触动力学研究[D];昆明理工大学;2009年

7 许增金;大型往复式压缩机轴系动力学特性研究[D];沈阳工业大学;2011年

8 路永婕;重载汽车与路面相互作用动力学研究[D];北京交通大学;2011年

9 霍娜;轻型客车悬架系统建模及可靠性试验方法优化[D];吉林大学;2011年

10 郝赫;多轴重型汽车刚弹耦合虚拟样机分析与匹配[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 周健;某履带式装甲车行星齿轮系统动力学分析及优化[D];沈阳理工大学;2010年

2 张富伟;汽车悬架转向系统仿真优化与集成设计[D];浙江大学;2010年

3 胡国伟;可展开天线展开动力学分析与仿真研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 李苍楠;基于刚柔耦合联合仿真的高速铁路桥上无砟道岔动力学研究[D];北京交通大学;2011年

5 胡隽卿;两自由度铰接越野车辆行驶动力学特性研究[D];吉林大学;2011年

6 何建华;多柔体系统动力学的辛算法求解[D];吉林大学;2011年

7 张晗;载重汽车操纵稳定性仿真研究[D];武汉理工大学;2011年

8 戴逢权;多连杆悬架系统性能仿真研究[D];武汉理工大学;2011年

9 魏s,

本文编号:1921667


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/1921667.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4d673***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com