复杂系统有限元建模技术及其在轻型火炮中的应用研究

发布时间：2021-11-08 02:37

　　在工程中,复杂结构系统随处可见。作为一个典型的复杂结构系统,火炮发射是一个高瞬态、强载荷的非线性过程,各部件承受巨大载荷,同时,各连接部件影响着全炮的动态特性。火炮中,上下架间的连接器实现左右方向的调节,方向机在射击时起锁定左右旋转的作用。所以,对火炮射击产生影响。上架和下架间的连接器转盘轴承,对全炮动态性能有很大的影响。除绕其自身轴的自由度外,其它自由度都有刚度特性,所以需要研究转盘轴承的刚度特性。转盘轴承不能进行其轴向旋转自由度的约束,但在火炮射击时要保证射击稳定性,就必须要约束火炮方向射角,方向机能实现此要求。同转盘轴承一样,方向机的刚度特性也是研究的内容之一。本文对火炮主要的连接部件进行深入研究,并对射击稳定性有关系的参数进行试验设计,主要研究工作包括：1.作为全炮中主要的连接部件之一,转盘轴承和方向机在全炮模型中的重要性很高。探讨了上架、下架、转盘轴承和方向机间的组装关系,研究了关键连接部件在全炮中的简化建模方法。于此同时,并研究了全炮系统有限元建模方法。2.对转盘轴承进行刚度分析,基于经典赫兹接触理论,建立力平衡方程和协调方程,获得解析解；研究建立转盘轴承的三维模型,并对不...

【文章来源】： 南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：84 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 复杂系统建模技术研究
        1.2.2 转盘轴承刚度研究
        1.2.3. 方向机传动系统刚度研究
    1.3 本文研究的主要内容
2. 火炮非线性动力学建模方法研究
    2.1 概述
    2.2 某超轻型牵引火炮总体结构方案
    2.3 全炮中座圈、方向机建模方法研究
    2.4 全炮系统有限元建模
        2.4.1 有限元网格模型处理
        2.4.2 部件有限元离散模型的装配与连接条件的处理
        2.4.3 载荷的施加与边界条件处理
    2.5 本章小结
3 交叉滚子转盘轴承刚度分析
    3.1 转盘轴承的经典赫兹解
        3.1.1 理论计算条件假设
        3.1.2 滚子线接触刚度分析
        3.1.3 力平衡公式推导
        3.1.4 实例分析
    3.2 有限元方法计算
        3.2.1 有限元模型简化
        3.2.2 有限元计算
    3.3 经典赫兹解与有限元结果比较分析
    3.4 本章小结
4 方向机刚度分析
    4.1 概述
    4.2 方向机刚度理论计算
        4.2.1 轮齿啮合刚度
        4.2.2 齿轮轮体、轴、蜗轮轮体及蜗杆刚度
        4.2.3 碟簧组刚度
        4.2.4 方向机系统刚度
        4.2.5 结论
    4.3 方向机系统刚度有限元方法研究
        4.3.1 齿轮参数化三维建模
        4.3.2 蜗杆蜗轮三维建模
        4.3.3 方向机三维建模
        4.3.4 有限元模型建立
        4.3.5 有限元结果分析
    4.4 本章小结
5 基于试验设计的轻型火炮射击稳定性研究
    5.1 概述
    5.2 全炮刚柔耦合模型研究
        5.2.1 某超轻型牵引火炮原理结构
        5.2.2 全炮刚柔耦合动力学有限元模型
    5.3 试验设计的基本原理
        5.3.1 试验设计的要素和原则
        5.3.2 全炮模型中实验要素和原则的确定
        5.3.3 正交试验设计
    5.4 正交试验设计在火炮射击稳定性分析中运用
        5.4.1 试验方案设计
        5.4.2 分析实验结果
    5.5 本章小结
6 结束语
    6.1 工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]超轻型火炮结构动力学有限元分析与总体优化匹配技术研究[D]. 彭迪.南京理工大学 2012
[4]基于试验设计的汽车油耗优化研究[D]. 王斌.天津大学 2011
[5]基于拉丁超立方试验设计的事故再现结果不确定性分析[D]. 戴英彪.长沙理工大学 2011
[6]基于进化计算的优化试验设计方法与实现技术研究[D]. 唐嗣元.东北石油大学 2011
[7]基于多体动力学的柴油机机体结构强度分析[D]. 邢正双.昆明理工大学 2010
[8]基于ANSYS的ZA蜗杆传动有限元分析[D]. 曹谊勃.浙江大学 2009
[9]齿轮刚度计算及其有限元分析[D]. 王龙宝.江苏大学 2007
[10]牵引火炮总体结构多目标优化研究[D]. 龚海岳.南京理工大学 2006



本文编号：3482835