發(fā)布時(shí)間：2021-04-20 18:42

　　X型復(fù)合材料桿承受拉伸載荷的能力突出,可消除端部接頭先于桿主體破壞的薄弱環(huán)節(jié)。新型火箭的大型結(jié)構(gòu)需求高性能桿系,因此首先成功研制1∶2尺寸縮比的桿單元,通過研究得出適用實(shí)尺寸設(shè)計(jì)的四方面共性技術(shù),即設(shè)計(jì)優(yōu)化、與相鄰段的端部連接設(shè)計(jì)、中空夾層桿的制造工藝技術(shù)和試驗(yàn)方法。對桿單元做特征化處理來建立兩種有限元模型。在簡化模型上,采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（Design of Experiments,DOE）手段篩選設(shè)計(jì)變量,工程方法縮減數(shù)量,再利用全局響應(yīng)面法尋優(yōu);借助真實(shí)模型校核強(qiáng)度。連接接頭尺寸、螺栓的余量設(shè)計(jì)兼顧所屬部段的尺寸限制和承載需求。經(jīng)有限元分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,優(yōu)化后桿單元實(shí)現(xiàn)同比減重約26%。 

【文章來源】：導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2020,(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
2 X型桿單元優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.1 優(yōu)化流程
    2.2 結(jié)構(gòu)特征化
        2.2.1 X型桿單元主體截面特征化
        2.2.2 兩支桿交叉處形狀特征化
    2.3 構(gòu)建外形特征參數(shù)的關(guān)系
    2.4 建立優(yōu)化模型
    2.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量
        2.5.1 選取優(yōu)化設(shè)計(jì)變量
            a)工程方法縮減變量。
            b)有限元方法篩選變量。
        2.5.2 設(shè)計(jì)變量的優(yōu)化
    2.6 優(yōu)化結(jié)果的有限元分析驗(yàn)證
3 端部接頭設(shè)計(jì)
    3.1 幾何限制
    3.2 承載能力設(shè)定
    3.3 端部接頭強(qiáng)度核算
4 桿單元制造工藝研究
    4.1 桿單元制備過程
    4.2 內(nèi)、外殼體制備中的褶皺抑制
    4.3 中間板制備中的厚度突變問題
5 桿單元的力學(xué)性能試驗(yàn)
    5.1 載荷工況和安裝方式
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
6 縮比件與實(shí)尺寸桿單元的技術(shù)關(guān)聯(lián)性
    6.1 縮比件相對實(shí)尺寸桿單元縮比原則
    6.2 縮比件與實(shí)尺寸桿單元的共性技術(shù)
7 X型桿單元經(jīng)優(yōu)化后的減重效果
8 結(jié)束語


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]剪切理論與經(jīng)典理論的對稱角鋪設(shè)方板彎曲解析研究[J]. 張承宗.  宇航總體技術(shù). 2019(03)
[2]碳纖維復(fù)合材料螺栓連接性能綜述[J]. 孫濤,周金宇.  現(xiàn)代制造工程. 2018(09)
[3]T800碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加筋壁板壓縮穩(wěn)定性試驗(yàn)及工程計(jì)算方法驗(yàn)證[J]. 呂毅,張偉,趙慧.  航空工程進(jìn)展. 2017(03)
[4]未來30年航天運(yùn)載技術(shù)的發(fā)展預(yù)測[J]. 果琳麗,谷良賢,蔣先旺,楊建民,王小軍.  航空制造技術(shù). 2009(18)
[5]彈性壓桿穩(wěn)定性的一般表達(dá)式[J]. 卓曙君.  國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1990(02)



本文編號：3150203