【摘要】：折疊翼結(jié)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡單,占用空間小,可以節(jié)省儲存空間,便于貯存、運輸和發(fā)射等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于導彈彈翼機構(gòu)上,其展開性能主要包括展開時間、展開速度、展開到位沖擊力、鎖緊機構(gòu)可靠性及展開到位后葉片強度等方面,其性能直接影響導彈的飛行性能,因此很有必要對折疊的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及展開特性進行分析。本文以某導彈電動舵機的全動折疊舵結(jié)構(gòu)為研究對象,討論其設(shè)計方法,建立數(shù)學模型,對整個機構(gòu)進行三維建模以及展開過程的動力學仿真,并通過試驗測試其展開性能,其結(jié)果驗證了設(shè)計的合理性。之后針對薄弱環(huán)節(jié)提出了優(yōu)化改進。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)在總結(jié)了折疊機構(gòu)研究背景及發(fā)展情況的基礎(chǔ)之上,根據(jù)總體對折疊機構(gòu)的指標要求,提出了尾舵折疊機構(gòu)的方案,基于牛頓定律及第二類拉格朗日方程分析了機構(gòu)展開動力學的過程,對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,確定了驅(qū)動元件的參數(shù)。(2)建立結(jié)構(gòu)的三維模型,在考慮結(jié)構(gòu)中存在的間隙、摩擦、柔性體等因素的條件下,應(yīng)用虛擬樣機技術(shù),通過ADAMS軟件對折疊機構(gòu)的展開性能進行動力學仿真,得到了展開時間、展開角速度、展開到位沖擊力及舵片應(yīng)力等數(shù)據(jù),并通過對比分析了結(jié)構(gòu)中非線性因素對展開性能的影響,提出合理化建議。(3)對尾舵折疊機構(gòu)進行了靜力學試驗及展開性能試驗,得到舵面的應(yīng)變、折疊機構(gòu)展開性能以及沖擊載荷對薄弱環(huán)節(jié)的影響,結(jié)果表明仿真模型準確。(4)介紹了氣動彈性原理的基本內(nèi)容,針對舵面等薄弱環(huán)節(jié),利用有限元技術(shù)對其進行強度及模態(tài)分析,以空氣動力學及飛行器氣動彈性原理為基礎(chǔ)對其進行顫振分析,利用NASTRAN軟件進行仿真,校核了舵片的強度,對其結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化。本文在分析了折疊舵結(jié)構(gòu)的性能及技術(shù)指標的基礎(chǔ)上提出了設(shè)計方案,考慮了間隙、摩擦、柔性體等非線性因素,對結(jié)構(gòu)進行動力學仿真,并對實物進行靜力學及展開性能測試。研究的內(nèi)容可以為折疊舵的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化提供參考依據(jù)。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TJ760.3

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