航空航天設(shè)備的特殊性質(zhì)要求其具有嚴(yán)格的可靠性和安全性,火箭發(fā)射臺(tái)的工作狀態(tài)更是影響發(fā)射任務(wù)成敗的關(guān)鍵因素,關(guān)系到人員的生命安全以及國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)發(fā)射臺(tái)建立結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能第一時(shí)間識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷并給予報(bào)警提醒,挽救損失,獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文以某型號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射臺(tái)作為研究對(duì)象,通過仿真軟件分析該發(fā)射臺(tái)在燃料加注、發(fā)射、結(jié)構(gòu)存在缺陷等各個(gè)工況下的受力和變形,并指導(dǎo)利用光纖光柵傳感器搭建了發(fā)射臺(tái)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)力等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析和驗(yàn)證,完成了對(duì)發(fā)射臺(tái)的安全性分析。本文主要的研究工作如下:(1)對(duì)光纖光柵傳感器和解調(diào)器的工作原理進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究,選擇適用于發(fā)射臺(tái)工作環(huán)境的傳感設(shè)備,根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定的發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)敏感部位和危險(xiǎn)區(qū)域,構(gòu)建發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),制定光纖傳感器的安裝方案和線路防護(hù)方案并進(jìn)行實(shí)地安裝測(cè)試,對(duì)發(fā)射試驗(yàn)過程中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理。(2)使用有限元分析軟件Ansys Workbench建立發(fā)射臺(tái)模型并進(jìn)行仿真分析,依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)接觸類型和網(wǎng)格劃分尺寸設(shè)置,通過計(jì)算得到各個(gè)工況下的應(yīng)力云...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的、意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 光纖傳感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 火箭發(fā)射臺(tái)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)發(fā)展
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 光纖傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建
    2.1 Bragg光纖光柵傳感器工作原理
    2.2 布拉格光纖光柵解調(diào)技術(shù)
    2.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建
        2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
        2.3.2 光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)劣勢(shì)分析
        2.3.3 傳感器選型分析
        2.3.4 光纖光柵解調(diào)儀選型分析
    2.4 系統(tǒng)安裝測(cè)試
        2.4.1 測(cè)點(diǎn)布置方案
        2.4.2 傳感器安裝工藝方案
        2.4.3 光纖傳輸線路防護(hù)
        2.4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)靜態(tài)特性分析
    3.1 彈性力學(xué)有限元仿真原理
        3.1.1 有限元法的產(chǎn)生和發(fā)展
        3.1.2 有限元的分析步驟
    3.2 仿真前處理過程
        3.2.1 結(jié)構(gòu)組成
        3.2.2 材料特性
        3.2.3 坐標(biāo)系定義
        3.2.4 計(jì)算模型
        3.2.5 網(wǎng)格劃分
        3.2.6 計(jì)算工況分析
    3.3 仿真結(jié)果
        3.3.1 靜載計(jì)算
        3.3.2 失效缺陷工況
        3.3.3 斷裂力學(xué)工況
    3.4 仿真結(jié)果分析
        3.4.1 仿真結(jié)果匯總
        3.4.2 測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能分析
    4.1 模態(tài)分析
        4.1.1 模態(tài)分析理論
        4.1.2 模態(tài)仿真結(jié)果
        4.1.3 模態(tài)仿真分析
    4.2 諧響應(yīng)分析
        4.2.1 諧響應(yīng)分析理論
        4.2.2 諧響應(yīng)仿真結(jié)果
        4.2.3 諧響應(yīng)仿真分析
    4.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.1 卸載過程結(jié)果及分析
        4.3.2 無(wú)載荷震動(dòng)工況
    4.4 本章小結(jié)
第5章 流場(chǎng)金屬結(jié)構(gòu)耦合性能分析
    5.1 流體仿真理論
    5.2 流場(chǎng)模型構(gòu)建
    5.3 湍流模型選擇
    5.4 初始條件及邊界設(shè)定
    5.5 仿真結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 發(fā)射臺(tái)結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估
    6.1 結(jié)構(gòu)可靠度分析
    6.2 系統(tǒng)可靠度計(jì)算
        6.2.1 可靠度表達(dá)式
        6.2.2 一次二階矩法
        6.2.3 模糊綜合評(píng)估分析
    6.3 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3791681