二次折叠翼展开机构故障模式及其可靠性仿真评价

发布时间：2020-03-28 04:44

【摘要】：折叠翼展开机构是导弹的重要部件,为导弹提供气动升力及控制力矩,有利于导弹发射装置的小型化。在展开过程中,折叠翼展开机构受气动力、铰链间隙等可变因素的影响,展开机构的故障模式呈现多样性,性能指标呈现出随机性。目前公开的关于导弹折叠翼展开机构的研究均为一次折叠,故有必要进行二次折叠翼展开机构故障模式及可靠性评价研究。以某型号导弹的二次折叠翼展开机构为研究对象,基于其机构特征及工作原理进行刚柔耦合动力学分析、FMEA和故障树分析、可靠性建模和可靠性仿真评价等工作,主要研究内容包括:基于二次折叠翼展开机构的工作原理及结构特征,利用FLUENT对导弹折叠翼进行CFD仿真分析,获得翼面的气动力(系数)并确定翼面气动载荷随展开时间的变化规律;采用HyperMesh建立展开机构刚柔耦合动力学仿真模型,将气动载荷加载于翼面,仿真分析获得中翼展开角度数据及各柔性部件的应力云图,确定展开机构的连杆为危险部件。按照FMEA分析方法,进行二次折叠翼展开机构的FMEA,得到展开机构所有可能发生的失效模式等;运用FTA法对展开机构进行定性分析和定量分析,得到展开机构最小割集,确定了机构的主要故障模式;依照所得到的主要故障模式,进行展开机构的故障判据分析,得到主要失效模式所对应的故障判据准则。以二次折叠翼展开机构的角度和时间、连杆弯曲应力为机构性能指标,建立翼面展开角度、展开时间和连杆弯曲变形的可靠性理论模型,根据参数化建模流程建立二次折叠翼展开机构的参数化模型,确定随机参数并选取性能指标作为输出,由此确立二次折叠翼展开机构的可靠性仿真模型。基于ADAMS建立的参数化模型,运用ADAMS/Insight对展开机构进行仿真试验,结合所建立的可靠性模型计算得到展开机构的可靠度,完成其可靠性仿真评价,为后续二次折叠翼展开机构的相关可靠性研究提供支持。
【图文】：

展开机构,翼面,张开位置,弹体

；2-内翼；3-轴承；4-销轴；5-支板；6-支杆；7-套管；8-弹簧；9-螺纹图1.2伸缩型弹射翼翼面展开机构示的旋转折叠型折叠翼[20]，三个翼面绕弹轴等角度布置。翼位置、张开位置后最终到达展开位置。当翼面需要折叠时，当翼面位于张开位置时，翼面轴线与弹体轴线呈 90°角；当弹体纵向对称面相互平行，翼面的展开过程如图 1.3 所示。

空空导弹,意大利,外翼

图1.5意大利”ASPIEDE”空空导弹横向折叠翼展开机构的一种方案，如图 1.6 所示，展在扭簧和扭杆联合作用下绕转轴迅速转动，并快速簧和止动螺钉。在扭簧和扭杆共同作用下，外翼快快压缩锁销和压缩弹簧。等到外翼旋转到位后，，即推动下快速进入内翼的销孔内，此时内外翼构成一，在销钉脱离内翼销孔时，外翼折叠运动。折叠时转动，Qg翼与舵轴成为一部分，通过舵的回转轴与壁内部的管道限定自由度；导弹发射后，外翼脱离用，扭簧和扭杆产生充分的扭转力矩，外翼旋着轴簧销进入Qg翼的销孔中，完成翼面的可靠所定。这。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ760.34

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