新型机液弹射系统的分析与研究

发布时间：2017-07-26 20:40

  本文关键词：新型机液弹射系统的分析与研究

  更多相关文章： 机液弹射系统 弹射阶段 功率键合图 仿真分析 动态特性

【摘要】：目前,无人机被广泛应用在社会各领域中,但轻型无人机的弹射已经满足不了相关领域的需求。本文针对中重型无人机的弹射设计出一种新型机液弹射系统,该机液弹射系统采用了新型增速装置,最高可弹射质量为300kg的无人机。本文重点对该机液弹射系统弹射过程中的动态特性进行研究,从理论上验证了该系统的可行性。本文首先通过对比国内外相关研究成果,根据本课题的设计任务以及对该机液弹射系统期望达到的具体功能要求,提出几种不同的弹射方案并从理论上分析其优缺点,最终确定本课题弹射系统的弹射方案,详细分析该方案中弹射系统的性能特点,并对其初始参数进行设计计算,通过SolidWorks初步建立了该机液系统增速装置的三维模型。其次,分析该机液弹射系统弹射过程中的相关影响因素,判断其主次性,合并或忽略次要因素,考虑主要因素,确定系统的简化模型。并以此模型为基础,详细分析系统弹射过程中功率的流向及转换,绘制出系统弹射过程中的功率流程图,根据功率键合图绘制规则,进而绘制出系统弹射过程的功率键合图,推导出弹射过程的状态方程,确定了数学模型。分析对比常用几种数学模型求解算法的优缺点,得出利用定步长四阶龙格库塔法求解本课题所涉及数学模型是可行的,在确定相关参数初始值以及约束条件后,利用MATLAB软件建立弹射过程的仿真模型并对其仿真结果进行验证性分析。利用单因素变换法,改变液压缸缸径、蓄能器容积、充油压力、充气压力、无人机质量、钢丝绳直径、增速比等参数进行仿真来分析研究这些参数对该机液弹射系统弹射性能的影响规律,然后通过对比分析曲线走势得出相关参数如何影响该机液弹射系统弹射性能的结论。最后,通过分析仿真及计算得出系统各个参数对弹射性能的影响规律,结合本系统的设计要求,合理确定系统弹射过程的主要工作参数值,然后利用SolidWorks三维建模软件最终确定了增速系统的三维模型。
【关键词】：机液弹射系统 弹射阶段 功率键合图 仿真分析 动态特性
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 无人机弹射系统的研究现状10-15
• 1.1.1 无人机弹射系统的研究背景及意义10-11
• 1.1.2 国内对无人机弹射系统的研究11-13
• 1.1.3 国外对无人机弹射系统的研究13-15
• 1.2 技术路线及主要研究内容15-16
• 1.3 关键技术和创新点16
• 1.3.1 关键技术16
• 1.3.2 创新点16
• 1.4 本章小结16-17
• 2 机液弹射系统方案研究17-23
• 2.1 机液弹射系统的主要技术要求17
• 2.2 系统工作方案的研究17-20
• 2.2.1 增速方案分析19-20
• 2.2.2 增速系统20
• 2.3 系统的工作原理及组成20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 机液弹射系统的理论模型23-49
• 3.1 弹射过程中影响因素的分析研究23-25
• 3.2 系统简化模型确定25
• 3.3 功率键合图25-30
• 3.3.1 功率流程分析25-29
• 3.3.2 功率键合图绘制29-30
• 3.4 系统数学模型30-35
• 3.4.1 确定状态变量和输入变量30-32
• 3.4.2 推导状态方程32-33
• 3.4.3 数值算法选择33-35
• 3.5 仿真模型建立35-45
• 3.5.1 主要工作参数计算35-44
• 3.5.2 约束条件确定44
• 3.5.3 仿真程序流程图44-45
• 3.6 仿真结果分析45-47
• 3.7 本章小结47-49
• 4 影响弹射过程性能的主要因素49-66
• 4.1 液压缸直径对弹射性能的影响49-51
• 4.2 增速比分配对弹射性能的影响51-55
• 4.3 无人机质量对弹射性能的影响55-57
• 4.4 蓄能器容积对弹射性能的影响57-59
• 4.5 蓄能器充气压力对弹射性能的影响59-61
• 4.6 蓄能器充油压力对弹射性能的影响61-63
• 4.7 钢丝绳直径对弹射性能的影响63-65
• 4.8 本章小结65-66
• 5 弹射系统增速装置结构设计66-75
• 5.1 增速器结构设计66-71
• 5.2 液压缸设计71-73
• 5.3 齿条机构研究73
• 5.4 增速装置三维模型73-74
• 5.5 本章小结74-75
• 6 结论与展望75-78
• 6.1 结论75-76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-80
• 致谢80-81
• 个人简历及在读期间发表学术论文81

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本文编号：578278