某冷发射装置动力学试验平台系统设计与分析研究

发布时间：2020-07-04 10:18

【摘要】：随着冷发射技术的发展和拓展研究,国内缺少针对弹射过程中冲击动力学机理和现象的研究试验设备。本课题的目的在于设计一个冷发射试验平台,以便形成对冷发射载荷的试验和模拟的研究条件。针对试验平台的使用要求,承受最大为8t的冲击载荷,设计了试验平台的整体方案。结合机械设计的相关知识和经验设计了冲击平台、刚弹性耦合支撑构架、架体支撑分系统、小车行走系统四个部分,并利用Solidworks软件进行了三维建模。对于试验平台的调平要求,分析了调平策略和工况,设计了液压调平系统,并对主要的液压元件进行了选型计算。结合有限元的相关知识,利用ABAQUS软件对试验平台进行了整体建模,分析了试验平台的固有模态和振型的变化情况,以冲击动力学的理论为基础,对试验平台进行应力应变和振动特性的分析。通过分析结果发现设计的试验平台满足使用要求,但是具有较大强度余量。利用拓扑优化的相关知识,分析了拓扑优化的不同方法和各自的特点,从而建立了冷发射试验平台的拓扑优化数学方程,然后借助OptiStruct优化软件,对冷发射试验平台中的冲击平台和架体支撑结构进行了拓扑优化,得到了优化后的结构模型。根据优化的结果和制造加工工艺,对试验平台的结构进行了重新设计,并利用相同的方法对优化后的结构进行冲击动力学分析,通过分析结果,优化后的试验平台满足使用要求,对比原方案优化效果明显,整体质量减轻,节省了工程材料,提高了工程材料的利用率,为以后相同类型的试验平台的设计和优化提供参考和理论依据。
【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】：TJ7;TJ06

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本文编号：2740998