并联装复合材料发射箱盖优化设计和实验研究

发布时间：2023-06-17 21:50

　　随着导弹发射装置的更新换代，复合材料发射箱盖已成为国内外导弹发射装置领域研究的热点。并联装复合材料发射箱盖是一种新型复合材料箱盖，主要用于舰载导弹垂直发射装置，对箱盖的承压性能提出了更高要求。本文主要采用有限元渐进损伤的方法对其承压性能进行了研究，并对其进行了优化设计和实验验证，主要内容如下： 根据并联装复合材料发射箱盖的技术指标，对三种常用结构类型箱盖进行了对比，确定了帽型结构为最优方案；通过对箱盖初步设计方案及实验结果的分析，提出对泡沫夹层结构发射箱盖的有限元分析时须考虑夹层结构破坏，分别对泡沫芯材、胶接界面和复合材料面板的破坏进行分析。 采用ABAQUS软件建立了泡沫夹层结构发射箱盖的三维渐进损伤模型，使用Hashin判据作为复合材料的失效准则，利用UMAT用户子程序建立了泡沫材料的本构关系，采用Cohesive单元对胶接界面进行模拟，并通过实验获取了胶层的相关参数，研究了发射箱盖外压工况下的力学性能，从而得出了箱盖的损伤扩展历程和破坏模式。讨论了不同面板厚度、泡沫密度和泡沫厚度对发射箱盖起始损伤的影响，最后对发射箱盖进行了优化设计，得到了满足外压性能要求的最佳结构方案。 根据改...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 发射箱盖的研究现状
    1.3 泡沫夹层结构的特点及应用
    1.4 本文研究的必要性
    1.5 本文研究内容
第二章 并联装发射箱盖初步设计及实验分析
    2.1 引言
    2.2 发射箱盖总体设计
        2.2.1 箱盖设计要求
        2.2.2 箱盖结构外形设计
        2.2.3 箱盖初步设计方案
        2.2.4 箱盖外压性能有限元分析
    2.3 发射箱盖外压实验及分析
        2.3.1 箱盖外压实验
        2.3.2 箱盖外压实验分析
    2.4 本章小结
第三章 并联装发射箱盖损伤失效分析
    3.1 引言
    3.2 有限元法
        3.2.1 软件介绍
        3.2.2 Cohesive 单元
        3.2.3 损伤起始判据
        3.2.4 损伤扩展准则
    3.3 胶接界面参数
        3.3.1 胶接界面拉伸强度
        3.3.2 胶接界面剪切强度
    3.4 发射箱盖损伤模型
        3.4.1 面板损伤模型
        3.4.2 泡沫损伤模型
    3.5 发射箱盖计算模型
        3.5.1 材料参数
        3.5.2 发射箱盖的数值建模
    3.6 数值分析及讨论
        3.6.1 箱盖线弹性阶段分析
        3.6.2 箱盖损伤失效分析
    3.7 本章小结
第四章 发射箱盖改进优化设计
    4.1 引言
    4.2 箱盖损伤破坏的影响参数
        4.2.1 泡沫芯材厚度的影响
        4.2.2 泡沫芯材密度的影响
        4.2.3 面板厚度的影响
    4.3 发射箱盖改进方案及有限元分析
        4.3.1 改进方案外压有限元分析
        4.3.2 改进方案内压有限元分析
    4.4 本章小结
第五章 发射箱盖的成型制作和外压实验研究
    5.1 引言
    5.2 发射箱盖成型制作
    5.3 发射箱盖的承压实验研究
        5.3.1 箱盖外压实验
        5.3.2 箱盖内压实验
        5.3.3 箱盖破坏载荷实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 并联装复合材料发射箱盖研究总结
    6.2 并联装复合材料发射箱盖展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
    攻读硕士学位期间发表（录用）论文情况
    攻读硕士学位期间参加科研项目情况



本文编号：3834205