增雨防雹火箭弹调姿机械系统设计

发布时间：2020-08-21 20:56

【摘要】：增雨防雹火箭炮弹发射作业系统是主要用于人工影响天气领域,适用于人工调节空中降水、防冰雹等用途,增雨防雹火箭弹发射系统具有射程远,作业覆盖面积大等优势[l]。为减轻干旱程度,增雨防雹火箭弹的应用越来越普及,使用频率越来越高,对增雨防雹火箭炮弹发射架的结构性能提出了更高的要求。这就需要对以前的增雨防雹火箭炮进行技术改善。近年来,计算机技术取得突破性进步,各式应用软件也走向成熟,并在现实应用中崭露头角,在开发新产品时,一般通过三维建模,虚拟仿真等方式完成产品的初步设计与验证。通过此方式可以缩短开发周期、降低开发成本,在较短时间内获得成效[2]。本文主要对增雨防雹火箭弹发射调姿系统的结构进行设计,确定了增雨防雹火箭弹发射调姿结构和尺寸,并完成了其内部其他构件的设计和选取,实现了增雨防雹火箭发射调姿系统的整体设计。利用三维设计软件完成增雨防雹火箭弹调姿发射系统的三维实体建模,为进一步调姿机械系统仿真研究打下了基础,通过虚拟样机的技术,建立动力学模型,采用ADAMS对发射架分别进行多体动力学仿真,得到结论是发射架在机构运动上可以满足在调姿范围的自由转动。采用NX CAE对发射架分别展开有限元强度及模态计算,最终求出发射架核心构件的应变及应力数据,发射架的材料满足使用工况的要求。导弹的发射频率在许用范围之内,避免产生共振破坏。以有限元法为基础,采用有限元分析与尺寸优化相结合的方法完成了增雨火箭炮的发射动力学分析与回转体的结构优化,综合考虑了回转体外形尺寸对刚度、强度的影响,建立了回转体多目标优化模型,进行了回转体尺寸的优化,并得到了回转体模型的尺寸最优解集。以上的研究对增雨防雹火箭炮调姿机构设计,提高增雨防雹火箭发射架材料利用率,优化增雨火箭炮结构性能,有着重要意义。研究结果表明,有限元分析与结构优化的有机结合有利于优化更多其他产品结构、提高更多其他产品性能,有着更长远的理论基础。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P48

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本文编号：2799850