對(duì)于飛行器來說,減少結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,就意味著有效載荷、飛行速度和飛行距離的增加,其重要性不言而喻,因此,使結(jié)構(gòu)重量最輕,一直都是飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)之一。導(dǎo)彈級(jí)間段是多級(jí)導(dǎo)彈子級(jí)與子級(jí)之間的連接部件,然而,傳統(tǒng)的級(jí)間段結(jié)構(gòu)往往不能十分有效的減輕級(jí)間段重量,因此,亟需新的解決方案。最近的研究結(jié)果表明,多孔玻璃海綿是一種典型的多孔輕質(zhì)結(jié)構(gòu),具有良好的機(jī)械性能,因而本文選擇多孔玻璃海綿作為仿生模板,針對(duì)某飛行器級(jí)間段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),為飛行器上網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供新思路、新方法。本文以多孔玻璃海綿的胞元結(jié)構(gòu)I型為設(shè)計(jì)要素,以輕量化為主要目標(biāo),確定胞元結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的中心角度共有五種,并設(shè)計(jì)成五種仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I。使用ANSYS workbench軟件對(duì)五種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,與傳統(tǒng)正置正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合對(duì)比,發(fā)現(xiàn)五種仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I都能在不影響結(jié)構(gòu)靜力學(xué)性能的基礎(chǔ)上達(dá)到輕質(zhì)的目的。本文選取一種仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I,分析縱向和斜向肋條對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及屈曲性能的作用大小,將分析結(jié)果作為設(shè)計(jì)依據(jù),進(jìn)而優(yōu)化仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I的肋條布局,得到仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)II。因屈曲穩(wěn)定性能對(duì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的重要性,研究了仿生網(wǎng)格II在不同結(jié)構(gòu)型式下的... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)級(jí)間段研究概況
    1.3 國外級(jí)間段研究概況
    1.4 多孔玻璃海綿研究概況
    1.5 課題來源、研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究目標(biāo)
        1.5.3 研究內(nèi)容
第二章 級(jí)間段仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)性能分析
    2.1 導(dǎo)彈與級(jí)間段概述
        2.1.1 火箭與導(dǎo)彈
        2.1.2 最小質(zhì)量原則
    2.2 仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 傳統(tǒng)級(jí)間段結(jié)構(gòu)
        2.2.2 仿玻璃海綿單胞結(jié)構(gòu)
        2.2.3 仿玻璃海綿級(jí)間段中心角
        2.2.4 仿玻璃海綿網(wǎng)格構(gòu)型設(shè)計(jì)
    2.3 有限元分析法概述
    2.4 正置網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有限元分析
    2.5 仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)Ⅰ有限元分析
        2.5.1 強(qiáng)度仿真結(jié)果與分析
        2.5.2 剛度仿真結(jié)果與分析
        2.5.3 屈曲穩(wěn)定性仿真結(jié)果與分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 仿生結(jié)構(gòu)構(gòu)型優(yōu)化
    3.1 仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)I縱向肋條質(zhì)量效率分析
        3.1.1 強(qiáng)度及質(zhì)量效率分析
        3.1.2 剛度及質(zhì)量效率分析
        3.1.3 屈曲穩(wěn)定性及質(zhì)量效率分析
    3.2 仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)Ⅰ斜向肋條質(zhì)量效率分析
        3.2.1 強(qiáng)度及質(zhì)量效率分析
        3.2.2 剛度及質(zhì)量效率分析
        3.2.3 屈曲穩(wěn)定性及質(zhì)量效率分析
    3.3 仿生結(jié)構(gòu)構(gòu)型優(yōu)化
    3.4 仿生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)性能比較
    3.5 本章總結(jié)
第四章 仿生網(wǎng)格Ⅱ的屈曲行為及性能分析
    4.1 不同螺旋角的仿生網(wǎng)格的屈曲行為
        4.1.1 不同螺旋角的屈曲失效模式
        4.1.2 不同螺旋角的強(qiáng)度分析
        4.1.3 不同螺旋角的剛度分析
        4.1.4 不同螺旋角時(shí)結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析
    4.2 不同中心角度的仿生網(wǎng)格的屈曲行為
        4.2.1 不同中心角度的屈曲失效模式
        4.2.2 不同中心角度的強(qiáng)度分析
        4.2.3 不同中心角度的剛度分析
        4.2.4 不同中心角度的屈曲穩(wěn)定性分析
    4.3 本章總結(jié)
第五章 級(jí)間段優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能分析
    5.1 仿生級(jí)間段設(shè)計(jì)
        5.1.1 仿生級(jí)間段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.2 開口區(qū)加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)
    5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化概述
        5.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法概述
        5.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
    5.3 仿生級(jí)間段優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 仿生級(jí)間段的數(shù)學(xué)模型
        5.3.2 設(shè)計(jì)變量
        5.3.3 目標(biāo)函數(shù)與約束條件
        5.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果
    5.4 兩種結(jié)構(gòu)型式的級(jí)間段力學(xué)性能對(duì)比
        5.4.1 對(duì)比級(jí)間段的力學(xué)性能
        5.4.2 仿生級(jí)間段的力學(xué)性能
    5.5 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 前景與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄



本文編號(hào)：3664866