三轴转台有限元结构分析

发布时间：2017-04-20 00:07

  本文关键词：三轴转台有限元结构分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 三轴转台是用于导弹或其它飞行器及地面半实物仿真的关键设备，它可以模拟飞行器在空间进行中滚转、俯仰、偏航等姿态的运动，广泛应用于航空、航海、国防建设领域中。作为一种高精度的运动仿真设备，转台台体的力学特性直接影响到它仿真的动态精度。因此，，在设计阶段对转台台体进行力学特性分析很重要。 本文利用有限元分析理论，对三轴仿真转台的机械结构进行了力学分析，并依据分析结果提出了结构改进意见。 首先根据对转台机械结构特点进行分析，为便于建立转台的有限元模型，对转台各结构部件进行简化和等效处理，而后利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了转台的有限元模型。 其次，对转台进行了静动态特性计算。静态分析时，将转台的负载等效为集中载荷平均地施加到有限元模型相应的节点上从而得到转台的静态变形和应力结果。动态分析时，转台的负载被看作集中质量等效处理到有限元模型的相应位置上，通过计算得到转台各阶固有频率和相应的振型。 最后，根据转台的静动态特性分析结果，提出了对外框、内框及底座的结构改进方案。并对改进方案进行分析计算，确保改进后结构满足转台静动态特性要求。
【关键词】：三轴转台 有限元 结构分析
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 转台国内外研究现状12-15
• 1.3 有限元法在转台结构分析中的应用15-18
• 1.3.1 有限元法概述16
• 1.3.2 有限元法在转台中的应用16-18
• 1.4 课题研究的主要内容18-20
• 第2章 三轴转台有限元分析基本理论与计算20-35
• 2.1 三轴转台有限元分析基本理论20-24
• 2.1.1 机械结构分析的基本内容20-21
• 2.1.2 有限元分析原理21-24
• 2.2 ANSYS软件简介24-25
• 2.3 三轴转台的机械结构及计算载荷25-28
• 2.3.1 三轴转台的机械结构特点25-27
• 2.3.2 三轴转台主要的计算载荷27-28
• 2.4 轴承刚度计算28-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 三轴转台结构静态特性分析35-49
• 3.1 机械结构静态有限元法35-36
• 3.2 三轴转台功能特性分析36-37
• 3.3 三轴转台结构的简化37-39
• 3.4 三轴转台静态特性有限元分析39-48
• 3.4.1 单元类型选择39-41
• 3.4.2 材料属性41-42
• 3.4.3 有限单元网格的划分42-44
• 3.4.4 边界条件和载荷处理44-46
• 3.4.5 结果分析46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 三轴转台的动态特性分析49-59
• 4.1 机械结构动态特性分析49-50
• 4.2 模态分析概述50-53
• 4.3 转台的有限元模态计算53-54
• 4.4 计算结果分析54-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第5章 三轴转台结构改进方案59-74
• 5.1 转台结构改进方案59-61
• 5.2 外框架结构改进方案分析61-65
• 5.2.1 外框架改进结构分析61-63
• 5.2.2 改进结果分析与评价63-65
• 5.3 转台内框架结构优化设计65-69
• 5.3.1 内框架优化参数选择66-67
• 5.3.2 内框架优化约束条件的确立67
• 5.3.3 内框架优化目标函数的确定67-68
• 5.3.4 优化方法的选择68-69
• 5.3.5 优化结果分析69
• 5.4 转台底座的结构改进69-73
• 5.4.1 底座的改进设计70-71
• 5.4.2 改进结果分析与评价71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果81-82
• 致谢82

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 邵盼盼;宋玉贵;刘金龙;;天幕靶用二维转台控制系统研究[J];工具技术;2013年01期

2 张伟;陈宇中;胡永明;;遥控武器站结构优化设计[J];计算机与现代化;2011年08期

3 熊霞元;程亚静;李杨;李维垒;常佩;;大型单轴转台两种轴系结构的有限元分析[J];航空精密制造技术;2012年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭阿静;航片扫描仪结构设计与有限元分析[D];西安电子科技大学;2011年

2 艾敏;二维转台结构分析及动力学仿真[D];长春理工大学;2011年

3 谢达城;五轴机械式冲压件光学检测仪动力学特性研究[D];南昌大学;2011年

4 杨攀;双轴综合测试台外框架结构参数优化设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

5 卞安传;固定结合面特性分析及其对转台动态特性影响的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 吕庆磊;三轴稳定跟踪平台设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 张国胜;位姿仿真平台的设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

8 胡细娟;飞行器三轴仿真转台动力学分析与实验研究[D];武汉工程大学;2012年

9 李燕;单轴转台系统振动传递特性及试验研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

10 王虎;高精度光电稳定平台研究[D];西安工业大学;2013年

  本文关键词：三轴转台有限元结构分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：317448