钛合金支撑复合材料吊篮工况及应力分析
发布时间：2022-10-20 09:19
本文以某在研项目为应用背景,以某型车载炮吊篮为研究对象,应用虚拟样机技术,对该吊篮的各种复杂工况的动态特性进行了仿真分析,确定了吊篮在各种工况下的受力载荷,同时应用有限元分析技术对在几种极限受载情况下的吊篮进行了应力分析,建立了吊篮实验模型,并利用实验验证了应力分析的可靠性。首先,论文在分析了复合材料层合板吊篮的结构特性及工作原理的基础上,利用SolidWorks建模软件建立了吊篮整体装配的简化三维模型。同时,运用多体动力学理论,建立了吊篮各种复杂工况下的仿真模型。在RecurDyn动力学仿真软件中,针对不同工况条件,分别对模型进行了仿真分析。通过仿真结果的分析,得到了吊篮在不同工况下的受力情况以及供输弹机构的动态特性。其次,在仿真分析数据的基础上,本文使用ANSYS复合材料铺层模块建立该吊篮应力分析模型,基于ANSYS Workbench软件对复合材料吊篮几种极限工况下的应力分布及变形进行了分析,通过后处理发现,层合板吊篮应力分布相对分散,且刚强度满足工况要求,由此可见该复合材料吊篮相比于传统材料吊篮的优势。最后,在仿真分析数据的基础上,建立了复合材料吊篮基于最大应力方向上应力相似的...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景和意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 复合材料在军工行业的应用研究现状
1.2.2 复合材料层合板失效研究
1.2.3 复合材料层合板强度的有限单元法
1.3 论文的主要工作内容
2 层合板的宏观力学分析
2.1 各向异性线弹性材料的应力应变关系
2.1.1 正交各向异性单层的应力-应变关系
2.2 与平面应力状态的关系
2.3 层合板的弹性特性
2.3.1 层合板的弹性分析
2.3.2 对称层合板的刚度特性
2.3.3 铺层应力应变分析
2.4 复合材料层合板强度准则
2.4.1 常见的强度准则
2.4.2 其它相关强度准则
2.5 本章小结
3 吊篮工况分析及载荷确定
3.1 概述
3.2 吊篮工况分析相关基本算法
3.3 吊篮仿真模型建立
3.4 工况分析及载荷确定
3.4.1 吊篮与车体接口工况分析
3.4.2 吊篮不同弹种不同数量满弹弹箱工况分析
3.4.3 吊篮不同射角工况的研究分析
3.5 本章小结
4 吊篮的应力分析计算模型
4.1 概述
4.2 吊篮CAD实体建模
4.3 应力分析模型的建立
4.3.1 复合材料分析单元选择
4.3.2 吊篮铺层方式的选择
4.3.3 建立梁单元模型
4.3.4 有限元网格划分
4.3.5 典型复合材料与金属材料力学性能比较
4.3.6 吊篮材料特性
4.4 本章小结
5 吊篮的应力分析计算及结果分析
5.1 吊篮与车体接口工况应力分析计算及结果分析
5.1.1 与车体接口工况载荷及约束
5.1.2 应力分析计算及结果分析
5.2 吊篮榴弹弹箱数工况应力分析计算及结果分析
5.2.1 榴弹八弹箱工况载荷及约束
5.2.2 应力分析计算及结果分析
5.2.3 榴弹七弹箱工况载荷及约束
5.2.4 应力分析计算及结果分析
5.3 吊篮穿甲弹弹箱数工况应力分析计算及结果分析
5.3.1 穿甲弹八弹箱工况载荷及约束
5.3.2 应力分析计算及结果分析
5.4 本章小结
6 实验模型的建立及实验结果对比分析
6.1 实验模型的建立
6.2 实验载荷的确定
6.2.1 实验模型的应力计算分析
6.3 仿真结果与实验数据对比
6.4 吊篮力学特性改进的研究
6.4.1 玻璃纤维层数对吊篮力学特性的影响
6.4.2 铺层角度对吊篮力学特性的影响
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]潮流能水轮机复合材料叶片结构力学性能分析及选型[J]. 陆长生,张建华. 可再生能源. 2017(01)
[2]基于ANSYS的离心风机叶轮结构优化研究[J]. 冀春俊,高亚威,孙琦,冀文慧. 风机技术. 2016(06)
[3]基于ANSYS的复合材料螺旋桨叶片有限元建模与分析[J]. 李雪芹,陈科,刘刚. 复合材料学报. 2017(04)
[4]某供输弹系统螺旋导引设计与仿真[J]. 王茂森,廖瑞珍,戴劲松. 兵工自动化. 2016(04)
[5]拨弹轮齿数对供弹运动的影响分析[J]. 闵杰,戴劲松,王茂森,管红根. 兵工自动化. 2015(12)
[6]非对称复合材料工字梁的变形分析[J]. 李淑萍,张春雨,杨康,马宏图,佟刚. 沈阳航空航天大学学报. 2015(02)
[7]复合材料铺层设计准则的一些理解[J]. 张洁. 科技创新导报. 2013(14)
[8]基于ANSYS的复合材料层合板的拉伸失效模拟[J]. 王景春,王庭慰,肖峰,孟凡富. 塑料. 2012(04)
[9]轴流式压缩机叶片有限元分析模型的建立[J]. 白静. 机械研究与应用. 2011(03)
[10]基于RecurDyn的动力学与控制一体化仿真模式研究[J]. 黄铁球,果琳丽,曾海波. 航天控制. 2010(03)
博士论文
[1]含内衬纤维复合材料发射筒力学性能研究[D]. 徐光磊.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]机翼复合材料结构相似缩比模型固化变形研究[D]. 王廷霞.大连理工大学 2015
[2]复合材料螺旋桨流固耦合分析研究[D]. 王丹.哈尔滨工业大学 2014
[3]大型复合材料风力机叶片铺层及模态分析[D]. 刘有亮.兰州理工大学 2013
[4]纤维增强复合材料结构优化设计研究[D]. 黄俊.华南理工大学 2013
[5]空间传输导引结构特性分析[D]. 刘红林.南京理工大学 2013
[6]风电机组复合材料导流罩结构分析研究[D]. 杨豆思.重庆大学 2012
[7]大型风电机组叶片铺层设计及有限元数值模拟研究[D]. 张健美.华北电力大学 2012
[8]层合结构复合材料构件振动特性分析方法研究[D]. 刘磊.南京航空航天大学 2012
[9]基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元分析[D]. 江玉刚.浙江大学 2011
[10]复合材料干涉配合连接有限元分析[D]. 张昕.西安电子科技大学 2011
本文编号：3694201
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的背景和意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 复合材料在军工行业的应用研究现状
1.2.2 复合材料层合板失效研究
1.2.3 复合材料层合板强度的有限单元法
1.3 论文的主要工作内容
2 层合板的宏观力学分析
2.1 各向异性线弹性材料的应力应变关系
2.1.1 正交各向异性单层的应力-应变关系
2.2 与平面应力状态的关系
2.3 层合板的弹性特性
2.3.1 层合板的弹性分析
2.3.2 对称层合板的刚度特性
2.3.3 铺层应力应变分析
2.4 复合材料层合板强度准则
2.4.1 常见的强度准则
2.4.2 其它相关强度准则
2.5 本章小结
3 吊篮工况分析及载荷确定
3.1 概述
3.2 吊篮工况分析相关基本算法
3.3 吊篮仿真模型建立
3.4 工况分析及载荷确定
3.4.1 吊篮与车体接口工况分析
3.4.2 吊篮不同弹种不同数量满弹弹箱工况分析
3.4.3 吊篮不同射角工况的研究分析
3.5 本章小结
4 吊篮的应力分析计算模型
4.1 概述
4.2 吊篮CAD实体建模
4.3 应力分析模型的建立
4.3.1 复合材料分析单元选择
4.3.2 吊篮铺层方式的选择
4.3.3 建立梁单元模型
4.3.4 有限元网格划分
4.3.5 典型复合材料与金属材料力学性能比较
4.3.6 吊篮材料特性
4.4 本章小结
5 吊篮的应力分析计算及结果分析
5.1 吊篮与车体接口工况应力分析计算及结果分析
5.1.1 与车体接口工况载荷及约束
5.1.2 应力分析计算及结果分析
5.2 吊篮榴弹弹箱数工况应力分析计算及结果分析
5.2.1 榴弹八弹箱工况载荷及约束
5.2.2 应力分析计算及结果分析
5.2.3 榴弹七弹箱工况载荷及约束
5.2.4 应力分析计算及结果分析
5.3 吊篮穿甲弹弹箱数工况应力分析计算及结果分析
5.3.1 穿甲弹八弹箱工况载荷及约束
5.3.2 应力分析计算及结果分析
5.4 本章小结
6 实验模型的建立及实验结果对比分析
6.1 实验模型的建立
6.2 实验载荷的确定
6.2.1 实验模型的应力计算分析
6.3 仿真结果与实验数据对比
6.4 吊篮力学特性改进的研究
6.4.1 玻璃纤维层数对吊篮力学特性的影响
6.4.2 铺层角度对吊篮力学特性的影响
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]潮流能水轮机复合材料叶片结构力学性能分析及选型[J]. 陆长生,张建华. 可再生能源. 2017(01)
[2]基于ANSYS的离心风机叶轮结构优化研究[J]. 冀春俊,高亚威,孙琦,冀文慧. 风机技术. 2016(06)
[3]基于ANSYS的复合材料螺旋桨叶片有限元建模与分析[J]. 李雪芹,陈科,刘刚. 复合材料学报. 2017(04)
[4]某供输弹系统螺旋导引设计与仿真[J]. 王茂森,廖瑞珍,戴劲松. 兵工自动化. 2016(04)
[5]拨弹轮齿数对供弹运动的影响分析[J]. 闵杰,戴劲松,王茂森,管红根. 兵工自动化. 2015(12)
[6]非对称复合材料工字梁的变形分析[J]. 李淑萍,张春雨,杨康,马宏图,佟刚. 沈阳航空航天大学学报. 2015(02)
[7]复合材料铺层设计准则的一些理解[J]. 张洁. 科技创新导报. 2013(14)
[8]基于ANSYS的复合材料层合板的拉伸失效模拟[J]. 王景春,王庭慰,肖峰,孟凡富. 塑料. 2012(04)
[9]轴流式压缩机叶片有限元分析模型的建立[J]. 白静. 机械研究与应用. 2011(03)
[10]基于RecurDyn的动力学与控制一体化仿真模式研究[J]. 黄铁球,果琳丽,曾海波. 航天控制. 2010(03)
博士论文
[1]含内衬纤维复合材料发射筒力学性能研究[D]. 徐光磊.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]机翼复合材料结构相似缩比模型固化变形研究[D]. 王廷霞.大连理工大学 2015
[2]复合材料螺旋桨流固耦合分析研究[D]. 王丹.哈尔滨工业大学 2014
[3]大型复合材料风力机叶片铺层及模态分析[D]. 刘有亮.兰州理工大学 2013
[4]纤维增强复合材料结构优化设计研究[D]. 黄俊.华南理工大学 2013
[5]空间传输导引结构特性分析[D]. 刘红林.南京理工大学 2013
[6]风电机组复合材料导流罩结构分析研究[D]. 杨豆思.重庆大学 2012
[7]大型风电机组叶片铺层设计及有限元数值模拟研究[D]. 张健美.华北电力大学 2012
[8]层合结构复合材料构件振动特性分析方法研究[D]. 刘磊.南京航空航天大学 2012
[9]基于精确齿面建模的弧齿锥齿轮有限元分析[D]. 江玉刚.浙江大学 2011
[10]复合材料干涉配合连接有限元分析[D]. 张昕.西安电子科技大学 2011
本文编号：3694201
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3694201.html
