本文關(guān)鍵詞：固體火箭發(fā)動機芯模噴涂設(shè)備機構(gòu)設(shè)計與運動仿真分析

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【摘要】：固體火箭發(fā)動機是航天工程中重要的動力裝備,因此,研制火箭發(fā)動機安全可靠的生產(chǎn)裝備是機械工程領(lǐng)域重要的課題�；鸺l(fā)動機的殼體結(jié)構(gòu)質(zhì)量是構(gòu)成發(fā)動機消極質(zhì)量的最主要部分,因此選擇了復(fù)合材料纏繞發(fā)動機殼體。芯模的成型質(zhì)量對復(fù)合材料的纏繞、固化、脫模等工序影響極大,本文對芯模的成型設(shè)備方案進行了分析和設(shè)計,提出了一種方便拆卸、成本低廉的方案。針對芯模噴涂裝備的功能需求確定了噴涂裝備的總體方案,對芯模噴涂裝備系統(tǒng)的組成進行分析并對芯模轉(zhuǎn)動系統(tǒng)和石膏噴涂系統(tǒng)做結(jié)構(gòu)設(shè)計。確定電機的選型以及芯模中心軸的強度校核計算。應(yīng)用U G軟件完成芯模噴涂裝備的虛擬裝配和運動仿真。利用UG/motion模塊創(chuàng)建芯模噴涂裝備系統(tǒng)的運動仿真分析方案并進行機構(gòu)運動分析的應(yīng)用,運動仿真結(jié)果很容易得出芯模噴涂裝備系統(tǒng)的運動特性,并繪制出速度,位移的關(guān)系曲線,簡化運動分析的過程。利用UG運動仿真模塊進行運動分析的方法可以避免進行大量抽象理論的推導(dǎo)便可獲取機構(gòu)的運動特性,因此大大提高了運動分析的效率和準確性。由于芯模的尺寸較大,對于芯模中心軸長度也有一定要求。因此需要對芯模中心軸的強度進行校核以及載荷分析。使用ABAQUS軟件的有限元分析功能對芯模中心軸做靜力學分析,能夠?qū)π灸Ｖ行妮S在芯模轉(zhuǎn)動過程中的受力情況和變形情況準確得出,從而驗證芯模中心軸的變形范圍是否在其承受范圍之內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：火箭發(fā)動機 芯模 機構(gòu)設(shè)計 UG 運動仿真 ABAQUS
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V435
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究的背景、目的及意義9-13
• 1.1.1 火箭發(fā)動機9-10
• 1.1.2 火箭發(fā)動機殼體材料的選擇10-11
• 1.1.3 殼體芯模的選擇11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 噴涂設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 機械CAD設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀16
• 1.2.3 計算機仿真技術(shù)概述16-18
• 第二章 芯模噴涂裝備總體方案及其結(jié)構(gòu)設(shè)計18-35
• 2.1 總體方案設(shè)計18-19
• 2.1.1 任務(wù)要求18-19
• 2.1.2 芯模噴涂裝備功能需求分析19
• 2.2 芯模噴涂裝備系統(tǒng)的組成19-23
• 2.3 噴涂系統(tǒng)移動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-27
• 2.3.1 噴涂系統(tǒng)的傳動類型設(shè)計23
• 2.3.2 噴涂系統(tǒng)的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計23-24
• 2.3.3 噴涂系統(tǒng)的石膏漿泵的設(shè)計計算24-27
• 2.4 芯模轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計27-32
• 2.4.1 電機的選型27-29
• 2.4.2 芯模轉(zhuǎn)動系統(tǒng)芯模中心軸的設(shè)計計算29-32
• 2.5 噴槍移動系統(tǒng)的機械動力學分析32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 芯模噴涂設(shè)備虛擬裝配35-45
• 3.1 虛擬裝配技術(shù)36-38
• 3.1.1 虛擬裝配技術(shù)的定義36
• 3.1.2 虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用36
• 3.1.3 虛擬裝配流程36-37
• 3.1.4 虛擬裝配系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)37-38
• 3.2 裝配建模38-40
• 3.2.1 裝配建模方法38-39
• 3.2.2 UG裝配建模的特點39-40
• 3.3 配合與約束40-41
• 3.3.1 配合關(guān)系40
• 3.3.2 約束40-41
• 3.4 芯模噴涂裝備的虛擬裝配實例41-44
• 3.4.1 芯模轉(zhuǎn)動系統(tǒng)裝配41-42
• 3.4.2 石膏噴涂系統(tǒng)裝配42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 芯模噴涂裝備的運動仿真分析45-56
• 4.1 引言45
• 4.2 UG運動仿真模塊的簡介和一般步驟45-48
• 4.2.1 UG/Motion模塊概述45-46
• 4.2.2 UG/Motion運動仿真設(shè)置步驟46-48
• 4.3 運動仿真工作界面的介紹48
• 4.4 芯模噴涂設(shè)備運動仿真的創(chuàng)建48-55
• 4.4.1 運動仿真的過程49-51
• 4.4.2 運動仿真的結(jié)果51-54
• 4.4.3 運動仿真系統(tǒng)的分析功能54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 芯模中心軸的有限元分析56-64
• 5.1 ABAQUS軟件介紹56
• 5.2 有限元分析56-59
• 5.2.1 大型構(gòu)件的有限元分析理論56-57
• 5.2.2 彈性力學基礎(chǔ)57-58
• 5.2.3 有限元分析步驟58-59
• 5.3 芯模中心軸有限元模型的建立59-60
• 5.3.1 模型研究對象59
• 5.3.2 芯模中心軸模型網(wǎng)格劃分59-60
• 5.3.3 定義模型的材料屬性60
• 5.4 有限元仿真分析60-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 主要結(jié)論64
• 6.2 工作的展望64-66
• 參考文獻66-69
• 在學期間的研究成果69-70
• 致謝70

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本文編號：993606