航天器在完成任務(wù)的過程中經(jīng)常會經(jīng)遭受一些火工沖擊環(huán)境,星箭分離時的沖擊環(huán)境最為惡劣。這些沖擊環(huán)境一般不會破壞航天器的主體結(jié)構(gòu),但是會影響航天器結(jié)構(gòu)上精密儀器設(shè)備的壽命。目前,還沒有一種成熟有效的方法能夠準(zhǔn)確預(yù)示火工沖擊響應(yīng),所以航天器設(shè)計(jì)人員只能通過試驗(yàn)的手段考核產(chǎn)品的性能。本文基于輕氣炮設(shè)計(jì)了一種模擬爆炸沖擊的試驗(yàn)裝置,該裝置的原理是:輕氣炮高速打出的柱狀子彈作用在諧振桿上,從而激起諧振桿的諧振響應(yīng),以此來模擬爆炸沖擊產(chǎn)生的振蕩型衰減波。在航天工程領(lǐng)域,通常用沖擊響應(yīng)譜描述沖擊環(huán)境的惡劣程度,因此本文設(shè)計(jì)了一種沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)系統(tǒng),并對其進(jìn)行了深入研究。本文首先介紹了沖擊試驗(yàn)平臺的總體方案設(shè)計(jì),其中包括激勵裝置、諧振裝置和測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。同時利用有限元軟件LS-DYNA進(jìn)行了仿真分析,通過在仿真模型中修改各個設(shè)計(jì)變量,總結(jié)出了各設(shè)計(jì)變量對沖擊環(huán)境的影響規(guī)律,因此通過調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)變量可以模擬出任意的沖擊環(huán)境。最后,通過試驗(yàn)的手段驗(yàn)證了有限元仿真分析的有效性,試驗(yàn)結(jié)果和仿真分析得出的結(jié)論是一致的。試驗(yàn)與數(shù)值仿真的方法相結(jié)合,驗(yàn)證了基于輕氣炮的沖擊試驗(yàn)平臺的可行性。該裝置突出的優(yōu)點(diǎn)是可模... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

火工爆炸式模擬試驗(yàn)裝置

a) 原理圖[25]b) 實(shí)物圖[26]圖 1-2 跌落式?jīng)_擊試驗(yàn)裝置擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)和跌落式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)原理基本類似，如圖 1-3 所示。錘擺動一定的角度，能量經(jīng)過基座傳遞到平臺上，此時平臺上安裝的試驗(yàn)件就受到了沖擊作用。平臺的沖擊響應(yīng)譜幅值與擺錘的質(zhì)量和擺動角度成正比，沖擊響應(yīng)譜的斜率以及拐點(diǎn)頻率和平臺兩側(cè)彈性裝置的剛度密切相關(guān)。該裝置試驗(yàn)成本低廉，產(chǎn)生的沖擊譜重復(fù)性也比較好圖 1-3 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)平臺原理圖[28]王永聯(lián)[29]在 1993 年就研制出了一臺類似的沖擊試驗(yàn)機(jī)。近年來，北京通大學(xué)的梁斌強(qiáng)[30]等人研究了擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)系統(tǒng)的性能。北京強(qiáng)度環(huán)境究所的田振強(qiáng)[31]等人在 2013 年研制出了新型擺錘式?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗(yàn)臺，該

- 6 –圖 1-3 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)平臺原理圖[28]1993 年就研制出了一臺類似的沖擊試驗(yàn)機(jī)0]等人研究了擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)系統(tǒng)的性能人在 2013 年研制出了新型擺錘式?jīng)_擊響離合器提高了擺錘的升速并且避免了二次的沖擊試驗(yàn)原理是將試驗(yàn)件安裝在諧振板的諧振，當(dāng)諧振板的固有頻率或者沖擊力生相應(yīng)的變化，通常諧振板的固有頻率和2]。調(diào)整各參數(shù)使其產(chǎn)生的沖擊響應(yīng)譜滿足實(shí)了火工沖擊環(huán)境。在航天工程領(lǐng)域，需

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3129502