本文關(guān)鍵詞：固體火箭發(fā)動機燃燒室噴涂支架設(shè)計及優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 固體火箭發(fā)動機 燃燒室 噴涂支架 優(yōu)化設(shè)計 有限元分析

【摘要】：本文簡要介紹了固體火箭發(fā)動機的結(jié)構(gòu)組成,介紹了固體火箭發(fā)動機燃燒室噴涂工藝的重要作用。根據(jù)航天某廠固體火箭發(fā)動機燃燒室噴涂工藝裝備升級改造的技術(shù)要求及燃燒室產(chǎn)品規(guī)格信息,設(shè)計出了一種新的固體火箭發(fā)動機噴涂工藝裝備方案。本文重點論述了燃燒室噴涂支架的設(shè)計過程。通過對燃燒室回轉(zhuǎn)體零件支撐結(jié)構(gòu)的分析,設(shè)計了支撐輪系的尺寸及支撐位置；通過對不同型號燃燒室長度的分析,設(shè)計了縱梁的載荷位置及輔助支撐位置；在此基礎(chǔ)上完成了噴涂支架結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對噴涂支架移動橫梁、支架立柱的載荷分析,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計部件需要滿足的約束條件,建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,使用MATLAB優(yōu)化工具箱對支架關(guān)鍵部件參數(shù)進行主動設(shè)計,完成了橫梁、立柱詳細設(shè)計。利用限元分析軟件ANSYS的APDL語言建立了噴涂支架的參數(shù)化模型,通過模擬標準工況條件,對噴涂支架進行靜力學(xué)分析,計算了噴涂支架的無阻尼自由模態(tài)多階固有頻率,并得到固有頻率對應(yīng)的振型,為后期避震工作打下基礎(chǔ)。最后,使用ANSYS的優(yōu)化設(shè)計模塊,利用一階優(yōu)化算法對噴涂支架的參數(shù)化模型進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：固體火箭發(fā)動機 燃燒室 噴涂支架 優(yōu)化設(shè)計 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V435
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究意義8-10
• 1.2 支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和研究路線13-15
• 1.3.1 本文主要內(nèi)容13
• 1.3.2 本文研究路線13-15
• 2 噴涂工裝總體方案設(shè)計15-22
• 2.1 噴涂工裝設(shè)計要求與原則15-17
• 2.1.1 產(chǎn)品規(guī)格信息15
• 2.1.2 噴涂工裝設(shè)計要求15-16
• 2.1.3 噴涂工裝總體方案設(shè)計原則16-17
• 2.2 噴涂工裝方案設(shè)計17-21
• 2.2.1 噴涂工裝傳動方案設(shè)計18-19
• 2.2.2 噴涂工裝結(jié)構(gòu)方案設(shè)計19-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 噴涂支架詳細設(shè)計22-41
• 3.1 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計22-26
• 3.1.1 支架縱梁載荷位置分析22-23
• 3.1.2 支架舉升高度分析23-26
• 3.1.3 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計26
• 3.2 支架梁設(shè)計26-35
• 3.2.1 鋼框架截面形式26-28
• 3.2.2 梁截面的設(shè)計28-30
• 3.2.3 支架梁載荷設(shè)置分析30-35
• 3.3 支架立柱設(shè)計35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 噴涂支架有限元分析41-53
• 4.1 支架有限元模型的建立41-43
• 4.2 邊界條件的處理43-45
• 4.2.1 載荷的處理43-44
• 4.2.2 約束條件的處理44-45
• 4.3 支架有限元分析結(jié)果45-48
• 4.4 模態(tài)分析48-52
• 4.4.1 模態(tài)分析的力學(xué)基礎(chǔ)49
• 4.4.2 模態(tài)分析的固有頻率和振動形式49-51
• 4.4.3 噴涂支架自由模態(tài)分析51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 噴涂支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計53-65
• 5.1 基于APDL的優(yōu)化設(shè)計54-55
• 5.2 噴涂支架優(yōu)化模型的建立55-57
• 5.2.1 設(shè)計變量55
• 5.2.2 狀態(tài)變量55-56
• 5.2.3 目標函數(shù)56-57
• 5.2.4 優(yōu)化方法的確定57
• 5.3 優(yōu)化設(shè)計結(jié)果57-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論與展望65-66
• 參考文獻66-68
• 致謝68-69

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本文編號：536179