导弹复合材料头罩设计与结构强度研究

发布时间：2021-07-08 04:34

　　头罩设计是导弹研制过程中的关键问题之一，既要满足气动加热和气动载荷的要求，又要满足大批量生产的要求。本文以某导弹为研究对象，对其复合材料头罩进行了设计和结构强度研究。首先，根据总体要求，拟定了合理的头罩战术技术指标，在参考与该型头罩类似的其它导弹设计参数的基础上，设计了头罩的结构方案，根据热载荷参数进行了热力学分析，结果表明玻璃钢类复合材料头罩能满足总体温度要求；其次，详细设计了头罩的复合材料，制品性能对比表明，头罩的结构方案满足战术技术指标要求；接着，采用有限元方法，建立了头罩的有限元模型，分析了头罩在气动热和气动力载荷作用下的应力和应变；最后，设计了地面静力试验和静热联合试验，对头罩结构强度进行了试验考核。在此基础上，头罩参加了导弹的飞行试验获得成功并取得温度遥测数据。地面试验和飞行试验结果均表明，试验设计思路合理有效，头罩设计完全满足总体要求。本文设计的复合材料头罩解决了导弹设计中的一个难题，确保了整个武器系统的研制进度，具有重大的工程应用价值。本文采用的数值分析、试验方法为后续类似结构件的设计、选材、计算、试验策划及实施的全过程提供了宝贵的数据和经验。 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 固体导弹头罩外形
        1.2.2 复合材料在导弹头罩上的应用发展
        1.2.3 导弹头罩强度分析与试验考核技术
    1.3 导弹头罩发展趋势
    1.4 本文的研究内容
第二章 头罩结构方案设计
    2.1 结构设计要求和方法
        2.1.1 结构设计的地位
        2.1.2 结构设计的基本要求
        2.1.3 传统结构设计的方法和步骤
        2.1.4 材料的选用原则
    2.2 头罩结构方案拟定
        2.2.1 功用与设计要求
        2.2.2 外形选择
        2.2.3 初步方案设计
        2.2.4 头罩主要结构件设计
    2.3 小结
第三章 头罩复合材料设计
    3.1 复合材料的分类和特点
        3.1.1 复合材料的分类
        3.1.2 复合材料的特点
    3.2 复合材料头罩基体材料的设计
        3.2.1 头罩复合材料的选材
        3.2.2 基体材料的设计
    3.3 复合材料头罩增强材料的选择
    3.4 复合材料头罩的成型工艺
    3.5 复合材料头罩的制品性能分析
        3.5.1 方案一：头罩 A 的设计要求和制品性能
        3.5.2 方案二：头罩 B 的设计要求和制品性能
        3.5.3 头罩性能对比
    3.6 小结
第四章 结构强度计算与分析
    4.1 头罩热力学分析
    4.2 静力强度工程分析
    4.3 有限元分析
        4.3.1 有限元模型与边界条件
        4.3.2 有限元计算结果
    4.4 小结
第五章 头罩结构强度试验考核
    5.1 结构强度试验的分类与目的
        5.1.1 结构强度试验的分类
        5.1.2 结构强度试验的目的
    5.2 试验方案
        5.2.1 外压试验方案
        5.2.2 静热联合试验方案
    5.3 外压试验及结果分析
    5.4 静热联合试验及结果分析
        5.4.1 静热联合试验方法
        5.4.2 静热联合试验结果分析
    5.5 飞行试验及结果分析
        5.5.1 温度传感器的布置情况
        5.5.2 飞行试验温度遥测数据
        5.5.3 飞行试验数据与理论计算数据对比
    5.6 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录 A 头罩热载试验温度测量结果
附录 B 头罩热载试验温度控制点测量结果



本文编号：3270868