復(fù)雜系統(tǒng)有限元建模技術(shù)及其在輕型火炮中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-08 02:37
在工程中,復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)隨處可見(jiàn)。作為一個(gè)典型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng),火炮發(fā)射是一個(gè)高瞬態(tài)、強(qiáng)載荷的非線性過(guò)程,各部件承受巨大載荷,同時(shí),各連接部件影響著全炮的動(dòng)態(tài)特性;鹋谥,上下架間的連接器實(shí)現(xiàn)左右方向的調(diào)節(jié),方向機(jī)在射擊時(shí)起鎖定左右旋轉(zhuǎn)的作用。所以,對(duì)火炮射擊產(chǎn)生影響。上架和下架間的連接器轉(zhuǎn)盤(pán)軸承,對(duì)全炮動(dòng)態(tài)性能有很大的影響。除繞其自身軸的自由度外,其它自由度都有剛度特性,所以需要研究轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的剛度特性。轉(zhuǎn)盤(pán)軸承不能進(jìn)行其軸向旋轉(zhuǎn)自由度的約束,但在火炮射擊時(shí)要保證射擊穩(wěn)定性,就必須要約束火炮方向射角,方向機(jī)能實(shí)現(xiàn)此要求。同轉(zhuǎn)盤(pán)軸承一樣,方向機(jī)的剛度特性也是研究的內(nèi)容之一。本文對(duì)火炮主要的連接部件進(jìn)行深入研究,并對(duì)射擊穩(wěn)定性有關(guān)系的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),主要研究工作包括:1.作為全炮中主要的連接部件之一,轉(zhuǎn)盤(pán)軸承和方向機(jī)在全炮模型中的重要性很高。探討了上架、下架、轉(zhuǎn)盤(pán)軸承和方向機(jī)間的組裝關(guān)系,研究了關(guān)鍵連接部件在全炮中的簡(jiǎn)化建模方法。于此同時(shí),并研究了全炮系統(tǒng)有限元建模方法。2.對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)軸承進(jìn)行剛度分析,基于經(jīng)典赫茲接觸理論,建立力平衡方程和協(xié)調(diào)方程,獲得解析解;研究建立轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的三維模型,并對(duì)不...
【文章來(lái)源】: 南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)建模技術(shù)研究
1.2.2 轉(zhuǎn)盤(pán)軸承剛度研究
1.2.3. 方向機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)剛度研究
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
2. 火炮非線性動(dòng)力學(xué)建模方法研究
2.1 概述
2.2 某超輕型牽引火炮總體結(jié)構(gòu)方案
2.3 全炮中座圈、方向機(jī)建模方法研究
2.4 全炮系統(tǒng)有限元建模
2.4.1 有限元網(wǎng)格模型處理
2.4.2 部件有限元離散模型的裝配與連接條件的處理
2.4.3 載荷的施加與邊界條件處理
2.5 本章小結(jié)
3 交叉滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承剛度分析
3.1 轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的經(jīng)典赫茲解
3.1.1 理論計(jì)算條件假設(shè)
3.1.2 滾子線接觸剛度分析
3.1.3 力平衡公式推導(dǎo)
3.1.4 實(shí)例分析
3.2 有限元方法計(jì)算
3.2.1 有限元模型簡(jiǎn)化
3.2.2 有限元計(jì)算
3.3 經(jīng)典赫茲解與有限元結(jié)果比較分析
3.4 本章小結(jié)
4 方向機(jī)剛度分析
4.1 概述
4.2 方向機(jī)剛度理論計(jì)算
4.2.1 輪齒嚙合剛度
4.2.2 齒輪輪體、軸、蝸輪輪體及蝸桿剛度
4.2.3 碟簧組剛度
4.2.4 方向機(jī)系統(tǒng)剛度
4.2.5 結(jié)論
4.3 方向機(jī)系統(tǒng)剛度有限元方法研究
4.3.1 齒輪參數(shù)化三維建模
4.3.2 蝸桿蝸輪三維建模
4.3.3 方向機(jī)三維建模
4.3.4 有限元模型建立
4.3.5 有限元結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的輕型火炮射擊穩(wěn)定性研究
5.1 概述
5.2 全炮剛?cè)狁詈夏P脱芯?br> 5.2.1 某超輕型牽引火炮原理結(jié)構(gòu)
5.2.2 全炮剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)有限元模型
5.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理
5.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素和原則
5.3.2 全炮模型中實(shí)驗(yàn)要素和原則的確定
5.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在火炮射擊穩(wěn)定性分析中運(yùn)用
5.4.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.4.2 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 工作總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承載荷分布及接觸角數(shù)值解法研究 [J]. 何玉林,侯海波,杜靜,李成武,吳德俊. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2012(04)
[2]基于精確齒面建模的ZA蝸桿蝸輪有限元接觸分析 [J]. 李立新,江玉剛,曹誼勃. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]基于DOE的汽車(chē)碰撞優(yōu)化分析 [J]. 雷剛,王希杰,張攀. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[4]基于ABAQUS的回轉(zhuǎn)支承非線性接觸研究 [J]. 丁龍建,洪榮晶,高學(xué)海. 煤礦機(jī)械. 2010(12)
[5]基于Pro/E的多頭ZA蝸桿的全參數(shù)化設(shè)計(jì) [J]. 孫劍萍,湯兆平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(08)
[6]三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承有限元分析 [J]. 劉丹丹,韓紅彪,劉紅彬. 礦山機(jī)械. 2010(14)
[7]基于AutoCAD的阿基米德蝸桿參數(shù)化造型程序設(shè)計(jì) [J]. 昂雪野,管莉娜,丁建梅. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]ANSYS有限元齒輪接觸及彎曲應(yīng)力研究 [J]. 劉斌彬. 機(jī)電技術(shù). 2009(03)
[9]圓柱滾子的彈性趨近量 [J]. 羅天宇,羅繼偉. 軸承. 2009(06)
[10]汽車(chē)起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承的有限元計(jì)算與分析 [J]. 張平,徐學(xué)林,李新華,李波. 工程機(jī)械. 2008(05)
碩士論文
[1]全地形鉸接履帶車(chē)行走系統(tǒng)研究[D]. 左鵬.吉林大學(xué) 2012
[2]小樣本多元試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析系統(tǒng)的研究[D]. 李文.武漢理工大學(xué) 2012
[3]超輕型火炮結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元分析與總體優(yōu)化匹配技術(shù)研究[D]. 彭迪.南京理工大學(xué) 2012
[4]基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的汽車(chē)油耗優(yōu)化研究[D]. 王斌.天津大學(xué) 2011
[5]基于拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)的事故再現(xiàn)結(jié)果不確定性分析[D]. 戴英彪.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]基于進(jìn)化計(jì)算的優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 唐嗣元.東北石油大學(xué) 2011
[7]基于多體動(dòng)力學(xué)的柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D]. 邢正雙.昆明理工大學(xué) 2010
[8]基于ANSYS的ZA蝸桿傳動(dòng)有限元分析[D]. 曹誼勃.浙江大學(xué) 2009
[9]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[10]牽引火炮總體結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 龔海岳.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3482835
【文章來(lái)源】: 南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)建模技術(shù)研究
1.2.2 轉(zhuǎn)盤(pán)軸承剛度研究
1.2.3. 方向機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)剛度研究
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
2. 火炮非線性動(dòng)力學(xué)建模方法研究
2.1 概述
2.2 某超輕型牽引火炮總體結(jié)構(gòu)方案
2.3 全炮中座圈、方向機(jī)建模方法研究
2.4 全炮系統(tǒng)有限元建模
2.4.1 有限元網(wǎng)格模型處理
2.4.2 部件有限元離散模型的裝配與連接條件的處理
2.4.3 載荷的施加與邊界條件處理
2.5 本章小結(jié)
3 交叉滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承剛度分析
3.1 轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的經(jīng)典赫茲解
3.1.1 理論計(jì)算條件假設(shè)
3.1.2 滾子線接觸剛度分析
3.1.3 力平衡公式推導(dǎo)
3.1.4 實(shí)例分析
3.2 有限元方法計(jì)算
3.2.1 有限元模型簡(jiǎn)化
3.2.2 有限元計(jì)算
3.3 經(jīng)典赫茲解與有限元結(jié)果比較分析
3.4 本章小結(jié)
4 方向機(jī)剛度分析
4.1 概述
4.2 方向機(jī)剛度理論計(jì)算
4.2.1 輪齒嚙合剛度
4.2.2 齒輪輪體、軸、蝸輪輪體及蝸桿剛度
4.2.3 碟簧組剛度
4.2.4 方向機(jī)系統(tǒng)剛度
4.2.5 結(jié)論
4.3 方向機(jī)系統(tǒng)剛度有限元方法研究
4.3.1 齒輪參數(shù)化三維建模
4.3.2 蝸桿蝸輪三維建模
4.3.3 方向機(jī)三維建模
4.3.4 有限元模型建立
4.3.5 有限元結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的輕型火炮射擊穩(wěn)定性研究
5.1 概述
5.2 全炮剛?cè)狁詈夏P脱芯?br> 5.2.1 某超輕型牽引火炮原理結(jié)構(gòu)
5.2.2 全炮剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)有限元模型
5.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理
5.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素和原則
5.3.2 全炮模型中實(shí)驗(yàn)要素和原則的確定
5.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在火炮射擊穩(wěn)定性分析中運(yùn)用
5.4.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.4.2 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
6.1 工作總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承載荷分布及接觸角數(shù)值解法研究 [J]. 何玉林,侯海波,杜靜,李成武,吳德俊. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2012(04)
[2]基于精確齒面建模的ZA蝸桿蝸輪有限元接觸分析 [J]. 李立新,江玉剛,曹誼勃. 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]基于DOE的汽車(chē)碰撞優(yōu)化分析 [J]. 雷剛,王希杰,張攀. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[4]基于ABAQUS的回轉(zhuǎn)支承非線性接觸研究 [J]. 丁龍建,洪榮晶,高學(xué)海. 煤礦機(jī)械. 2010(12)
[5]基于Pro/E的多頭ZA蝸桿的全參數(shù)化設(shè)計(jì) [J]. 孫劍萍,湯兆平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(08)
[6]三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承有限元分析 [J]. 劉丹丹,韓紅彪,劉紅彬. 礦山機(jī)械. 2010(14)
[7]基于AutoCAD的阿基米德蝸桿參數(shù)化造型程序設(shè)計(jì) [J]. 昂雪野,管莉娜,丁建梅. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]ANSYS有限元齒輪接觸及彎曲應(yīng)力研究 [J]. 劉斌彬. 機(jī)電技術(shù). 2009(03)
[9]圓柱滾子的彈性趨近量 [J]. 羅天宇,羅繼偉. 軸承. 2009(06)
[10]汽車(chē)起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承的有限元計(jì)算與分析 [J]. 張平,徐學(xué)林,李新華,李波. 工程機(jī)械. 2008(05)
碩士論文
[1]全地形鉸接履帶車(chē)行走系統(tǒng)研究[D]. 左鵬.吉林大學(xué) 2012
[2]小樣本多元試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析系統(tǒng)的研究[D]. 李文.武漢理工大學(xué) 2012
[3]超輕型火炮結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元分析與總體優(yōu)化匹配技術(shù)研究[D]. 彭迪.南京理工大學(xué) 2012
[4]基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的汽車(chē)油耗優(yōu)化研究[D]. 王斌.天津大學(xué) 2011
[5]基于拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)的事故再現(xiàn)結(jié)果不確定性分析[D]. 戴英彪.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]基于進(jìn)化計(jì)算的優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 唐嗣元.東北石油大學(xué) 2011
[7]基于多體動(dòng)力學(xué)的柴油機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D]. 邢正雙.昆明理工大學(xué) 2010
[8]基于ANSYS的ZA蝸桿傳動(dòng)有限元分析[D]. 曹誼勃.浙江大學(xué) 2009
[9]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[10]牽引火炮總體結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 龔海岳.南京理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3482835
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