大型风洞设备减震技术研究

发布时间：2017-09-05 15:02

  本文关键词：大型风洞设备减震技术研究

  更多相关文章： 风洞 冲击力 粘滞阻尼器 减震

【摘要】：近年来,一些经济强国为了更好的发展航空航天事业,开始有重点的研制其急需的风洞设备,研制方向趋向大口径、高马赫数风洞。大口径高压力的驱动方式使得风洞运行时对地面的冲击力达到500t以上,如此高的冲击力不管是对设备地基还是附近的建筑都有不同程度的毁坏,而长期的运行使得地基开裂严重,具有很大的安全隐患。最重要的危害还是巨大的冲击力会通过地基传到试验段模型上,这样对试验模型测试的数据影响很大,因而必须为风洞设计缓冲减震机构,以缓解风洞运行时的冲击载荷。为了能够设计出实用高效的缓冲装置,在缓冲器设计时可以充分利用现代仿真分析手段,对系统进行反复优化计算,其计算分析结果将为系统设计提供理论技术支持。本文主要研究内容:①对现有的2m激波风洞粘滞阻尼器采用集中参数法进行建模分析,分析油液减震器参数对减震效果的影响。主要研究减震器活塞小孔半径R1与限流螺钉的半径R2对试验段位移及地面反作用力的影响。采用有限元方法对减震系统进行建模,考虑试验段的结构特性和油液减震器的安装形式,并对减震效果进行分析。对两种研究计算结果进行对比验证分析,最终给出风洞合理的减震效果。②对现有的某大型脉冲燃烧风洞橡胶阻尼器进行建模分析,分别建立有无加装橡胶缓冲器的动力学模型。通过质心水平位移、试验段混凝土地基回转角、混凝土基础底面速度、缓冲器上受到的力等指标评价缓冲器的减震效果。采用有限元方法对风洞减震系统的减震性能进行分析计算。对两种研究计算结果进行对比验证分析,得到风洞混凝土地基质心的水平位移数据,分析橡胶缓冲器对于质心水平位移的影响,给出缓冲器对试验段所受到的力的缓冲效果。③大口径激波风洞是将要建设的一座大型设备,相比2m激波风洞,其运行时的冲击载荷成倍增加。本文完成初步的减震系统设计,并对整个减震系统采用集中参数法进行建模分析计算,得出系统的减震效果,对减震效果不足之处提出有效改进措施。本文仿真计算的几座风洞均是目前国内最具有代表意义的大型风洞,风洞运行冲击力巨大,破坏力强。文中采用集中参数法和有限元法进行了仿真计算,试验证明计算结果符合实际情况,是合理的。此项研究成果将为后续更大口径的风洞减震系统设计提供较好仿真计算经验和理论支持。
【关键词】：风洞 冲击力 粘滞阻尼器 减震
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V211.74
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 风洞简介8-9
• 1.2 国内外减震技术发展现状9-11
• 1.3 研究目的和意义11
• 1.4 本文的主要研究内容11-14
• 2 风洞减震技术及分析方法14-20
• 2.1 风洞的组成及原理14-15
• 2.2 减震技术15-17
• 2.2.1 常规减震技术15-16
• 2.2.2 风洞减震技术16-17
• 2.3 风洞减震技术分析方法17-19
• 2.3.1 解析法17-18
• 2.3.2 有限元法18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 3 2m激波风洞减震技术研究20-36
• 3.1 2m激波风洞介绍20-21
• 3.2 风洞减震系统介绍21-24
• 3.3 集中参数模型及减震性能分析24-27
• 3.4 油液减震器参数对减震效果的影响27-30
• 3.5 减震系统的有限元建模及减震效果分析30-34
• 3.6 两种计算结果对比分析34-35
• 3.7 本章小结35-36
• 4 某大型脉冲燃烧风洞减震技术研究36-56
• 4.1 风洞减震系统介绍36-39
• 4.2 集中参数法建模与分析39-42
• 4.2.1 无缓冲器时情形39-40
• 4.2.2 有缓冲器时情形40-42
• 4.3 集中参数法计算结果42-47
• 4.3.1 系统固有频率42
• 4.3.2 质心水平位移时间历程曲线42-43
• 4.3.3 回转角时间历程曲线43-44
• 4.3.4 混凝土基础底面速度时间历程曲线44
• 4.3.5 缓冲器压缩量时间历程曲线与缓冲器上的力时间历程曲线44-45
• 4.3.6 缓冲品质分析45
• 4.3.7 橡胶缓冲器参数对减震性能的影响45-47
• 4.4 集中参数法计算结果分析47
• 4.5 有限元建模与分析47-50
• 4.5.1 模型简化47-48
• 4.5.2 有限元模型48-50
• 4.6 有限元计算结果50-54
• 4.6.1 系统固有频率50
• 4.6.2 模态分析50-51
• 4.6.3 质心水平位移时间历程曲线51
• 4.6.4 回转角时间历程曲线51-52
• 4.6.5 混凝土基础底面速度时间历程曲线52-53
• 4.6.6 缓冲器压缩量时间历程曲线53
• 4.6.7 缓冲器上的力时间历程曲线53-54
• 4.6.8 力的峰值衰减系数54
• 4.7 有限元法计算结果分析54
• 4.8 两种计算结果对比分析54-55
• 4.9 本章小结55-56
• 5 大口径高载荷激波风洞减震技术研究56-68
• 5.1 减震系统模型56-59
• 5.2 参数计算59-61
• 5.2.1 B腔液体压强的求解59-61
• 5.2.2 A腔液体压强的求解61
• 5.3 集中参数模型及减震效果分析61-63
• 5.4 减震系统模型改进63-66
• 5.5 本章小结66-68
• 6 结论68-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-74

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本文编号：798641