某空氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
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【摘要】:空氣彈簧是在柔性密閉容器中沖入壓縮空氣,利用空氣可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈性作用的一種非金屬?gòu)椈。它具有?yōu)良的彈性特性,在國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航天、航空、火車(chē)、汽車(chē)、機(jī)械等部門(mén)。特別是在一些大型的結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)中,歐美國(guó)家常常會(huì)用到空氣彈簧,如導(dǎo)彈、大型飛行器在做地面振動(dòng)試驗(yàn)用空氣彈簧作為支持,來(lái)減小支持系統(tǒng)振動(dòng)的影響,達(dá)到模擬空中懸浮狀態(tài)的要求?諝鈴椈傻膹(qiáng)度特性很難用傳統(tǒng)的理論和方法進(jìn)行研究。隨著各個(gè)學(xué)科的發(fā)展及有限元理論逐漸成熟,有限元法是分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)力學(xué)問(wèn)題的一個(gè)有效工具。模態(tài)試驗(yàn)是研究飛行器動(dòng)態(tài)特性的基本工作之一。在模態(tài)試驗(yàn)時(shí),理想的試驗(yàn)狀態(tài)是使試驗(yàn)件處于“自由-自由”狀態(tài)。本文設(shè)計(jì)了某航天產(chǎn)品的模態(tài)試驗(yàn)彈性支持系統(tǒng),利用CATIA軟件對(duì)地面支持系統(tǒng)即空氣彈簧進(jìn)行建模,利用ANSA、NASTRAN軟件,對(duì)空氣彈簧的各個(gè)分系統(tǒng)和總體進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和動(dòng)力特性分析,驗(yàn)證每個(gè)部件、每個(gè)系統(tǒng)和總體設(shè)計(jì)的合理性。由于試驗(yàn)件是由彈性支撐系統(tǒng)支撐的,支撐系統(tǒng)的剛度、附加質(zhì)量和支撐位置直接影響系統(tǒng)的剛體模態(tài)頻率,為此,本文還研究了支撐剛度、附加質(zhì)量、支撐位置等參數(shù)對(duì)模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果的影響,提出了模態(tài)試驗(yàn)支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
【關(guān)鍵詞】:支撐系統(tǒng) 空氣彈簧 有限元分析 模態(tài)試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:V416.8
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-15
- 1.1 引言11
- 1.2 傳統(tǒng)空氣彈簧簡(jiǎn)介11-12
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況12-14
- 1.3.1 國(guó)內(nèi)空氣彈簧發(fā)展歷史和研究概況12-13
- 1.3.2 國(guó)外空氣彈簧發(fā)展歷史和研究概況13-14
- 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14
- 1.5 本章小結(jié)14-15
- 第2章 有限元法概述及軟件介紹15-18
- 2.1 有限元法的發(fā)展歷程15
- 2.2 有限元法概述15-16
- 2.3 常用的有限元軟件16-17
- 2.4 本章小結(jié)17-18
- 第3章 分系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-30
- 3.1 頂部可動(dòng)托架的設(shè)計(jì)19
- 3.2 中部充氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析19-23
- 3.2.1 中部充氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19-20
- 3.2.2 中部充氣系統(tǒng)的有限元分析20-23
- 3.3 底部支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析23-27
- 3.3.1 底部支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23-24
- 3.3.2 底部支持系統(tǒng)的有限元分析24-27
- 3.4 其他附屬裝置的設(shè)計(jì)27-29
- 3.4.1 輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27
- 3.4.2 空壓機(jī)27-28
- 3.4.3 充氣管28
- 3.4.4 支座28
- 3.4.5 活動(dòng)輪28-29
- 3.5 本章小結(jié)29-30
- 第4章 總體設(shè)計(jì)30-42
- 4.1 總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)方式30-31
- 4.2 總體建模及有限元分析31-34
- 4.3 理論基礎(chǔ)34-35
- 4.4 承重范圍的確定35-38
- 4.5 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)分析38-39
- 4.6 其他設(shè)計(jì)39-40
- 4.6.1 維修性設(shè)計(jì)39-40
- 4.6.2 安全性設(shè)計(jì)40
- 4.7 支撐位置的確定原則40-41
- 4.8 本章小結(jié)41-42
- 第5章 空氣彈簧的參數(shù)對(duì)模態(tài)試驗(yàn)的影響分析42-67
- 5.1 模型簡(jiǎn)化42-43
- 5.2 空氣彈簧支撐位置的影響43-48
- 5.3 空氣彈簧支持剛度的影響48-54
- 5.4 附加質(zhì)量的影響54-59
- 5.5 空氣彈簧附加質(zhì)量位置的影響59-66
- 5.6 本章小結(jié)66-67
- 結(jié)論67-68
- 參考文獻(xiàn)68-71
- 致謝71-72
- 攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文72
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,本文編號(hào):585784
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