低冲击弹射式发射箱盖的设计与分析

发布时间：2022-08-02 13:40

　　针对火箭、导弹储运发射箱前盖快速开启、可靠分离的设计需求,提出一种利用弹簧储能的低冲击弹射式发射箱前盖方案。在此基础上,结合设计方案各部件在分离过程中的受力特性,建立前盖分离和抛落的理论模型,对箱盖分离轨迹进行计算分析。实例分析结果表明发射箱盖的运动轨迹满足分离判据的要求,所选发射箱盖初始设计参数是合理的。为优化设计参数,利用实验设计方法（DOE）和响应面法（RSM）,对影响前盖抛落距离的储能弹簧刚度、有效作用距离以及活动冲击部件的斜板倾角等进行优化分析,获得满足可靠分离判据的优化结果。用优化后的参数计算理论模型并与原理论实例分析模型进行对比分析,结果表明采用优化参数的新模型其接触力减小了约28.5%,接触力的作用时间变长,接触力的变化趋缓,进一步保障了弹头的安全,且在接近发射车头部位置,发射箱盖距地面的高度约提高了4.2%,进一步保障了发射装置和人员的安全。物理样机由于设计和试验的研制成本高、周期长,这里用基于多体动力学模型的虚拟样机实验对优化模型进行了校验分析,结果表明两模型中盖体在接近车头时,盖体距地面高度的误差小于0.85%,验证了设计方案的可行性和理论模型的合理性。最后根据发... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 火箭、导弹发射装置的现状、问题和发展
        1.1.2 储运发射箱式定向器的关键技术
    1.2 发射箱盖技术的研究现状
    1.3 发射箱盖技术的发展趋势
    1.4 研究内容
第二章 基本理论
    2.1 多体系统动力学
        2.1.1 多体系统模型要素与拓扑描述
        2.1.2 多体系统计算方法
        2.1.3 多刚体系统动力学模型
    2.2 虚拟样机技术
        2.2.1 虚拟样机技术的优势
        2.2.2 虚拟样机技术的应用
    2.3 响应面法
        2.3.1 响应面模型
        2.3.2 实验设计
第三章 方案设计与分析
    3.1 箱盖方案
    3.2 理论模型
        3.2.1 坐标系的定义
        3.2.2 模型方程
    3.3 分离判据与实例分析
        3.3.1 分离判据
        3.3.2 初始参数
        3.3.3 实例分析
第四章 参数优化与分析
    4.1 位移响应面模型
        4.1.1 Design-Expert软件
        4.1.2 双响应面模型
    4.2 参数优选
        4.2.1 优化方案
        4.2.2 响应面分析
        4.2.3 参数选择与弹簧设计
    4.3 优化分析
    4.4 虚拟样机校验
        4.4.1 ADAMS软件
        4.4.2 虚拟样机模型
        4.4.3 校验分析
第五章 结构设计
    5.1 锁紧/解锁机构设计
        5.1.1 插入长度与拉杆长度设计
        5.1.2 闭锁舌片设计
        5.1.3 固定锁圈设计
    5.2 蓄能弹射机构设计
        5.2.1 活动冲击部件与冲击件挡圈设计
        5.2.2 固定套筒与套筒挡圈设计
    5.3 本体结构设计
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]月球着陆器典型故障模式分析[J]. 吴建云,王春洁,宋顺广.  宇航学报. 2014(06)
[2]基于非线性响应的结构损伤识别响应面方法研究[J]. 徐亚兰,薛敏.  振动与冲击. 2014(12)
[3]泡沫夹层复合材料导弹发射箱盖损伤失效研究[J]. 冯维超,周光明,王新峰,陈海立.  玻璃纤维. 2014(01)
[4]基于ADAMS和响应面法的汽车悬架阻尼优化与试验[J]. 江浩斌,刘强,耿建涛,潘冬浩.  汽车技术. 2011(06)
[5]面向约束优化的改进响应面法在车身轻量化设计中的应用[J]. 潘锋,朱平.  机械工程学报. 2011(10)
[6]虚拟样机技术的发展与应用[J]. 杨晓雪,李林琛.  科技资讯. 2011(09)
[7]某型发射筒前盖烧损的故障分析[J]. 谷荣亮.  导弹与航天运载技术. 2009(02)
[8]导弹发射筒盖开启过程数值计算及试验[J]. 姜毅,耿锋,张强.  弹道学报. 2008(03)
[9]虚拟样机技术综述[J]. 王侃,杨秀梅.  新技术新工艺. 2008(03)
[10]冲击作用下易碎式密封盖数值仿真及实验分析[J]. 张中利,于存贵,马大为,乐贵高.  爆炸与冲击. 2008(01)

硕士论文
[1]基于响应面法的越库配送系统仿真优化[D]. 施文.重庆交通大学 2008
[2]基于响应面法的机械结构可靠性灵敏度分析[D]. 解艳彩.吉林大学 2008
[3]基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计[D]. 饶剑.武汉理工大学 2005



本文编号：3668628