本文關(guān)鍵詞：爆炸載荷作用下衛(wèi)星星體沖擊響應(yīng)分析及緩沖方案研究

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【摘要】：隨著人類太空事業(yè)的發(fā)展,對于外太空的探索越趨越遠(yuǎn),從地面到既定軌道的時間內(nèi)每一刻都可能發(fā)生未曾料想的失敗,故而對飛行器的要求也趨于越發(fā)精制細(xì)密。本論文旨在研究如何減輕微小衛(wèi)星對于火工裝置所引起的爆炸沖擊的響應(yīng)。自上世紀(jì)60年代后,關(guān)于此類方法的總結(jié)也有很多,例如減小沖擊源,隔離沖擊源,改善某些儀器所用的材料等等。本論文討論采用墊片和墊圈作為局部緩沖措施的方案并通過更改墊片個數(shù),材料屬性,排列順序依次進(jìn)行沖擊響應(yīng)分析,將分析所得到的結(jié)果進(jìn)行對比。本文的主要工作內(nèi)容如下:1.基于傳統(tǒng)的混合坐標(biāo)法,在對星體進(jìn)行幾何模型分析以及受力特性分析后建立行之有效的有限元模型,本論文中主要做出的等效簡化為為將各接頭簡化為實體單元,將管狀框架梁,蜂窩板,支架簡化為殼單元,螺栓螺釘簡化為梁單元,各種電子元器件和科學(xué)實驗儀器簡化為質(zhì)量點單元。2.利用波形綜合法中的正弦窗波對沖擊響應(yīng)譜進(jìn)行時域上的合成,并將合成的時域載荷加載到模型載荷作用點上以得到加載點處的加速度譜,并將其和標(biāo)準(zhǔn)譜進(jìn)行對比。3.對頻域載荷合成為時域載荷過程中的參數(shù)進(jìn)行修正,通過對其幅值和延長時間的反復(fù)迭代修改獲得在容差范圍內(nèi)的響應(yīng)譜曲線。沖擊響應(yīng)的分析中選擇直接積分法。4.在增加緩沖機制的方法中詳細(xì)探究了關(guān)于墊片疊放順序,墊片個數(shù),材料參數(shù)的不同對緩沖的作用,將各類結(jié)果予以總結(jié)比較。又以墊圈作為緩沖機制與墊片的緩沖效果對比。經(jīng)過本文的分析對比,最終得到的結(jié)論有以下四點:1,利用波形綜合法中的正弦窗波對沖擊響應(yīng)譜進(jìn)行頻域?qū)r域的轉(zhuǎn)化算法是可行的,由對基波振幅和延遲時間的修正最終得到在容差范圍內(nèi)的響應(yīng)譜。2,經(jīng)歷修正后的時域沖擊信號轉(zhuǎn)化為沖擊響應(yīng)譜只要在一定的容差范圍內(nèi)我們就認(rèn)為系統(tǒng)所受的的沖擊便是如此。3,通過給系統(tǒng)增加緩沖機制可以確定墊片對于緩解沖擊確實是有效的,繼而通過對墊片個數(shù)和材料屬性的更改得到結(jié)論:增加墊片數(shù)量是有效的,然而繼續(xù)增加墊片數(shù)量所能達(dá)到的效果不再突出;通過改變墊片剛度的分析結(jié)果可知小剛度材料對于沖擊緩沖的作用更大,而改變墊片的排列順序?qū)τ诰彌_結(jié)果并無影響。4,通過比較墊片和墊圈對于沖擊緩沖的作用可知,墊圈所能達(dá)到的緩沖效果是墊片緩沖效果的大約1.5倍�？剂康綍r間成本和價格成本,可知墊片是非�？扇〉木彌_方式。
【關(guān)鍵詞】：沖擊響應(yīng)譜 沖擊信號修正 直接積分法 沖擊緩沖
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V414
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本文研究的背景10-11
• 1.2 爆炸沖擊所致飛行失效的原因總結(jié)11-13
• 1.2.1 繼電器和開關(guān)顫振11-12
• 1.2.2 電線短路12-13
• 1.2.3 零部件中污染顆粒移位13
• 1.2.4 小型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的變形13
• 1.3 沖擊致使飛行器失效案例淺析13-15
• 1.3.1 沖擊和振動引發(fā)失效的對比14-15
• 1.3.2 教訓(xùn)與總結(jié)15
• 1.4 本文的主要工作15-18
• 第2章 衛(wèi)星星體有限元模型的建立18-36
• 2.1 引言18-19
• 2.2 有限元法建立模型的原理19-21
• 2.3 建立模型的關(guān)鍵步驟21-31
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)的幾何特征分析22-24
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)連接方法和邊界條件24-27
• 2.3.3 有限單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分27-28
• 2.3.4 單元特性的定義28-31
• 2.4 衛(wèi)星星體有限元模型31-35
• 2.4.1 衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的有限元模型31-34
• 2.4.2 衛(wèi)星星體整星的有限元模型34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 衛(wèi)星星體沖擊響應(yīng)分析36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 沖擊響應(yīng)分析理論基礎(chǔ)37-43
• 3.2.1 直接積分法37-39
• 3.2.2 沖擊響應(yīng)譜39-43
• 3.3 沖擊信號的修正43-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 局部緩沖方案研究50-58
• 4.1 引言50-51
• 4.2 采用墊片作為緩沖機制51-56
• 4.2.1 增加緩沖墊面后的分析結(jié)果51-53
• 4.2.2 單一材料墊片緩沖效果53-56
• 4.2.3 墊片疊放順序?qū)τ诰彌_效果的影響56
• 4.3 采用墊圈作為緩沖機制56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 全文總結(jié)與未來展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 作者簡介64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：596643