著陸緩沖技術(shù)是重裝空投的關鍵技術(shù)之一。通常重裝空投中貨臺會以一個較大的速度著陸,著陸過程中必須采取一定的緩沖措施來保證著陸的安全和平穩(wěn),最主要的緩沖手段是氣囊緩沖技術(shù)。本文以某國防預研課題為背景,基于有限元方法、流固耦合理論、彈塑性動力學,接觸力學、剛體運動學及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計等理論,從氣囊緩沖技術(shù)的研究入手,對重裝空投著陸緩沖中的各項關鍵技術(shù)進行了深入的探討,主要研究內(nèi)容如下：（1）考慮到氣囊緩沖技術(shù)在重裝空投中的重要性,首先對氣囊的緩沖過程進行研究分析�；诰鶋悍匠�,利用控制體積法和有限元法相結(jié)合的方法,建立氣囊緩沖的有限元模型,利用LS-DYNA瞬態(tài)有限元分析軟件進行氣囊的緩沖特性研究,得出其緩沖特性。（2）針對重裝空投中載荷高、沖擊大的特點,對車載武器系統(tǒng)的底盤進行強度分析。綜合考慮了重裝空投系統(tǒng)懸架、輪胎、氣囊的緩沖效應,建立某重裝空系統(tǒng)投著陸緩沖的動力學模型,以貨臺的位移為激勵,計算出懸架在該激勵下的響應,并通過分析懸架行程估算出懸架強度是否滿足要求。在此基礎上基于控制體積法和有限元法,建立了空投緩沖系統(tǒng)的仿真模型,綜合考慮了氣囊、懸架及可壓縮結(jié)構(gòu)的緩沖效應,據(jù)此分析了緩沖系統(tǒng)... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 選題背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.2.1 重裝空投著陸方式概述
        1.2.2 氣囊的發(fā)展變遷
        1.2.3 氣囊緩沖仿真算法
        1.2.4 可壓縮緩沖材料的發(fā)展
        1.2.5 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
        1.2.6 動態(tài)接觸問題
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
2 氣囊緩沖特性綜合分析
    2.1 引言
    2.2 理論方法與技術(shù)途徑
        2.2.1 控制體積法介紹
        2.2.2 LS-DYNA中氣囊模型的處理
        2.2.3 過載
    2.3 氣囊緩沖特性分析
        2.3.1 引言
        2.3.2 氣囊的有限元模型
        2.3.3 仿真計算
        2.3.4 緩沖特性分析
    2.4 氣囊各參數(shù)對緩沖特性的影響
        2.4.1 排氣口大小影響
        2.4.2 排氣口泄氣壓力的影響
        2.4.3 氣囊初始壓力的影響
    2.5 本章小結(jié)
3 某車載武器系統(tǒng)重裝空投底盤強度校核
    3.1 引言
    3.2 理論方法與技術(shù)途徑
        3.2.1 結(jié)構(gòu)有限元概述
        3.2.2 UG的同步建模技術(shù)
        3.2.3 Hypermesh簡介
        3.2.4 Ls-dyna簡介
    3.3 懸架強度校核
        3.3.1 懸架強度估算方法
        3.3.2 緩沖系統(tǒng)動力學模型建立
        3.3.3 懸架強度估算
    3.4 車架強度校核
        3.4.1 引言
        3.4.2 可壓縮結(jié)構(gòu)為泡沫鋁時的強度校核
        3.4.3 可壓縮結(jié)構(gòu)為木材時的強度校核
    3.5 本章小結(jié)
4 著陸緩沖穩(wěn)定性分析
    4.1 引言
    4.2 氣囊緩沖計算
        4.2.1 貨臺無水平速度時的緩沖特性
        4.2.2 解析法和CV算法的對比
        4.2.3 貨臺有水平速度時運動分析
    4.3 貨臺與地面的接觸碰撞計算
        4.3.1 引言
        4.3.2 接觸狀態(tài)描述
        4.3.3 碰撞計算
    4.4 算例分析
        4.4.1 氣囊緩沖計算
        4.4.2 壓縮過程計算
        4.4.3 恢復過程計算
        4.4.4 穩(wěn)定性分析
    4.5 本章小結(jié)
5 緩沖氣囊的參數(shù)優(yōu)化設計
    5.1 引言
    5.2 主要理論與方法
        5.2.1 多目標優(yōu)化的基本問題
        5.2.2 多目標優(yōu)化解決方法
        5.2.3 多學科優(yōu)化軟件mode-FRONTIER簡介
    5.3 氣囊優(yōu)化模型的建立
        5.3.1 設計變量的確定及取值范圍
        5.3.2 目標函數(shù)的確定
        5.3.3 優(yōu)化數(shù)學模型的建立
        5.3.4 有限元模型的簡化
        5.3.5 優(yōu)化算法及DOE方法選擇
        5.3.6 優(yōu)化流程及參數(shù)設置
    5.4 優(yōu)化結(jié)果分析
        5.4.1 優(yōu)化結(jié)果分析
        5.4.2 優(yōu)化參數(shù)選取
        5.4.3 優(yōu)化后緩沖性能分析
    5.5 本章小結(jié)
6 全文工作總結(jié)
    6.1 本文主要工作和結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]幾何加權(quán)法求解多目標規(guī)劃問題[J]. 喬辰,張國立.  華北電力大學學報(自然科學版). 2011(06)
[2]基于LS-DYNA的火炮空投著陸過程仿真[J]. 徐保成,崔青春,曾志銀,魯玉祥.  火炮發(fā)射與控制學報. 2011(02)
[3]火星探測器氣囊緩沖系統(tǒng)著陸過程仿真[J]. 戴華杰,胡振東,咸奎成,彭福軍.  力學季刊. 2010(04)
[4]泡沫鋁主要性能特征研究及工業(yè)應用[J]. 孟慶瑞,胡治流.  有色金屬加工. 2010(05)
[5]氣囊充氣過程流固耦合數(shù)值模擬[J]. 余莉,程涵,劉雄.  南京航空航天大學學報. 2010(04)
[6]空降車-氣囊系統(tǒng)著地緩沖過程仿真分析[J]. 洪煌杰,王紅巖,郝貴祥.  裝甲兵工程學院學報. 2010(04)
[7]空降車著陸緩沖過程車體動態(tài)應力仿真研究[J]. 李建陽,王紅巖,郝貴祥.  裝甲兵工程學院學報. 2010(03)
[8]考慮織布彈性的軟著陸氣囊緩沖特性研究[J]. 溫金鵬,李斌,譚德偉,陳帥,楊智春.  振動與沖擊. 2010(02)
[9]沖擊載荷作用下泡沫鋁材料模型的參數(shù)研究[J]. 朱江輝,王志華,王富生,王安強,岳珠峰.  強度與環(huán)境. 2008(05)
[10]折疊氣囊展開過程CV和ALE數(shù)值模擬方法對比研究[J]. 代小芳,宗智,王喜軍,聶春,藤井睦雄,金清政治.  汽車工程. 2008(08)

博士論文
[1]某戰(zhàn)車炮自動機關鍵技術(shù)研究[D]. 趙瑞學.南京理工大學 2011

碩士論文
[1]全船結(jié)構(gòu)靜動態(tài)多目標優(yōu)化設計研究[D]. 周素素.上海交通大學 2013
[2]半可燃藥筒火炮密封結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化設計[D]. 付強.南京理工大學 2012
[3]基于Hypermesh的某中型貨車車架仿真分析與改進設計[D]. 葛彥竹.吉林大學 2010
[4]著陸緩沖氣囊緩沖過程數(shù)值模擬和優(yōu)化設計研究[D]. 樂永祥.湖南大學 2010
[5]無人機回收氣囊減震性能的有限元研究[D]. 方康壽.浙江大學 2008
[6]汽車安全氣囊工作過程計算機仿真理論與試驗驗證技術(shù)研究[D]. 何文.湖南大學 2002



本文編號：3315037