【摘要】：目前,運(yùn)載火箭的點(diǎn)式捆綁分離結(jié)構(gòu)在承載過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的集中載荷,為了從根本上解決這個(gè)問(wèn)題,必須研制新型的捆綁結(jié)構(gòu)——線式捆綁分離裝置。本文首先模擬了線式捆綁分離裝置的工作過(guò)程,深入研究了其捆綁和分離原理。在此基礎(chǔ)上,完成了線式捆綁分離裝置的優(yōu)化研究,并設(shè)計(jì)出匹配的輔助結(jié)構(gòu)。最后,基于相似理論完成模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì),以驗(yàn)證該裝置的應(yīng)力分布均勻性。本文形成了一套完整的分析、優(yōu)化、設(shè)計(jì)及驗(yàn)證框架,可以為我國(guó)未來(lái)運(yùn)載火箭各類典型結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究了線式捆綁分離裝置的工作原理�；谟邢拊治�,分別采用靜力學(xué)和顯式動(dòng)力學(xué)對(duì)捆綁裝置在捆綁狀態(tài)和分離過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析應(yīng)力狀態(tài),研究工作原理。隨后,通過(guò)逐級(jí)增加載荷的方式,試探出最合適分離的瞬態(tài)內(nèi)壓值P的范圍;并探究對(duì)分離效果產(chǎn)生影響的因素。(2)優(yōu)化了線式捆綁分離裝置的幾何形狀(中心線形狀)。通過(guò)對(duì)多種類型曲線的優(yōu)化對(duì)比,尋找到最佳線型——雙直線;并以此為基礎(chǔ),選擇合適的優(yōu)化算法和約束條件,精細(xì)優(yōu)化出形狀的具體尺寸。(3)設(shè)計(jì)了相匹配的輔助結(jié)構(gòu)�；谕�?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化技術(shù),結(jié)合半硬殼結(jié)構(gòu)的匹配性要求,設(shè)計(jì)出箱間段和斜頭錐段匹配的輔助結(jié)構(gòu)。隨后基于分級(jí)分區(qū)優(yōu)化策略,通過(guò)兩次系統(tǒng)性的循環(huán)優(yōu)化,進(jìn)一步降低了箭體的重量,增加了載荷的傳遞效率。(4)完成了模擬試驗(yàn)的設(shè)計(jì)�；谙嗨评碚�,運(yùn)用量綱分析法設(shè)計(jì)相似模型;并以應(yīng)力分布均勻性為目標(biāo),設(shè)計(jì)了等效模型。借助3D打印技術(shù),制作三維實(shí)體模型,完成了模擬試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V475.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2608933