導彈關鍵螺栓聯(lián)接結構有限元分析與預緊力控制
發(fā)布時間:2023-05-21 19:58
在工程實際中,導彈關鍵艙體間以及艙體與艙體內置敏感元器件之間廣泛采用螺紋聯(lián)接方式。由于導彈結構性能的要求和幾何尺寸的限制,一般采用小直徑的螺栓或者螺釘進行聯(lián)接,當施加扭矩時,若扭矩過大,螺栓易被扭斷,發(fā)生破壞,若扭矩過小,在承受外載荷時,聯(lián)接面容易發(fā)生間隙導致螺栓松動,而且導彈在運輸以及發(fā)射過程中會受到彎矩、沖擊以及振動等多種外界環(huán)境因素的影響,此時扭矩取值不當會導致導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接結構發(fā)生故障。螺栓扭矩在計算與仿真中具體表現(xiàn)為螺栓預緊力,因此,螺栓預緊力對導彈結構的安全性至關重要,研究導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接滿足強度設計要求的預緊力值或者范圍十分必要。本論文以具體工程項目為依托,對導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接結構的預緊力進行了系統(tǒng)的研究,主要研究內容如下:1、面向導彈螺栓聯(lián)接結構仿真分析,介紹了非線接觸分析、模態(tài)分析以及隨機振動(PSD)分析等基本理論,根據(jù)螺栓聯(lián)接相關理論計算得出小直徑螺栓預緊力與扭矩之間的轉換關系,介紹結構可靠性分析相關基本知識。2、建立導彈三處關鍵部位螺栓聯(lián)接結構的幾何模型,利用有限元分析軟件建立對應的有限元模型,分別施加不同的預緊力進行靜力學分析,得到滿足強度設計要求...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 預緊力螺栓聯(lián)接簡介
1.2 課題研究背景及意義
1.3 國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內容和結構安排
第二章 預緊力螺栓聯(lián)接相關基本理論
2.1 預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析基本理論
2.1.1 非線性接觸有限元理論
2.1.2 模態(tài)分析理論
2.1.3 隨機振動分析理論
2.2 螺栓聯(lián)接安裝扭矩與預緊力之間的轉換
2.2.1 安裝扭矩與預緊力
2.2.2 擰緊力矩系數(shù)
2.3 結構可靠性分析理論
2.3.1 結構可靠性概述
2.3.2 應力-強度干涉理論
2.3.3 結構可靠性分析
2.4 本章小結
第三章 導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接的靜力學仿真分析
3.1 幾何模型的建立
3.1.1 導彈幾何全模型
3.1.2 導彈三處關鍵部位螺栓聯(lián)接局部幾何模型
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 材料屬性
3.2.2 單元類型的選取與有限元模型
3.2.3 非線性有限元接觸設置
3.3 導彈三處關鍵部位預緊力螺栓聯(lián)接的有限元分析與結果
3.3.1 關鍵艙體間預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結果
3.3.2 敏感元器件1與艙體1預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結果
3.3.3 敏感元器件2與艙體1螺栓聯(lián)接結構有限元分析及其結果
3.4 導彈預緊力螺栓聯(lián)接加載彎矩分析和預緊力優(yōu)化
3.4.1 全彈有限元模型
3.4.2 應力分析結果與預緊力校核
3.5 本章小結
第四章 導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接結構的隨機振動分析
4.1 敏感元器件與艙體1螺栓聯(lián)接結構動力學分析
4.1.1 動力學分析模型的建立
4.1.2 靜力分析與模態(tài)分析
4.1.3 隨機振動(PSD)分析及其響應
4.2 預緊力變化對艙體間螺栓聯(lián)接結構隨機振動響應的影響
4.2.1 動力學分析模型的建立
4.2.2 隨機振動(PSD)分析及其響應
4.2.3 指導預緊力變小對艙體間螺栓聯(lián)接振動特性及響應的影響
4.3 本章小結
第五章 導彈預緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1 導彈預緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1.1 安裝扭矩范圍值
5.1.2 螺栓聯(lián)接預緊力的上下限
5.1.3 螺栓聯(lián)接結構的可靠性分析
5.2 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 本文總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3821354
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
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ABSTRACT
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第一章 緒論
1.1 預緊力螺栓聯(lián)接簡介
1.2 課題研究背景及意義
1.3 國內外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內容和結構安排
第二章 預緊力螺栓聯(lián)接相關基本理論
2.1 預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析基本理論
2.1.1 非線性接觸有限元理論
2.1.2 模態(tài)分析理論
2.1.3 隨機振動分析理論
2.2 螺栓聯(lián)接安裝扭矩與預緊力之間的轉換
2.2.1 安裝扭矩與預緊力
2.2.2 擰緊力矩系數(shù)
2.3 結構可靠性分析理論
2.3.1 結構可靠性概述
2.3.2 應力-強度干涉理論
2.3.3 結構可靠性分析
2.4 本章小結
第三章 導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接的靜力學仿真分析
3.1 幾何模型的建立
3.1.1 導彈幾何全模型
3.1.2 導彈三處關鍵部位螺栓聯(lián)接局部幾何模型
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 材料屬性
3.2.2 單元類型的選取與有限元模型
3.2.3 非線性有限元接觸設置
3.3 導彈三處關鍵部位預緊力螺栓聯(lián)接的有限元分析與結果
3.3.1 關鍵艙體間預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結果
3.3.2 敏感元器件1與艙體1預緊力螺栓聯(lián)接有限元分析及其結果
3.3.3 敏感元器件2與艙體1螺栓聯(lián)接結構有限元分析及其結果
3.4 導彈預緊力螺栓聯(lián)接加載彎矩分析和預緊力優(yōu)化
3.4.1 全彈有限元模型
3.4.2 應力分析結果與預緊力校核
3.5 本章小結
第四章 導彈關鍵部位螺栓聯(lián)接結構的隨機振動分析
4.1 敏感元器件與艙體1螺栓聯(lián)接結構動力學分析
4.1.1 動力學分析模型的建立
4.1.2 靜力分析與模態(tài)分析
4.1.3 隨機振動(PSD)分析及其響應
4.2 預緊力變化對艙體間螺栓聯(lián)接結構隨機振動響應的影響
4.2.1 動力學分析模型的建立
4.2.2 隨機振動(PSD)分析及其響應
4.2.3 指導預緊力變小對艙體間螺栓聯(lián)接振動特性及響應的影響
4.3 本章小結
第五章 導彈預緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1 導彈預緊力螺栓聯(lián)接可靠性分析
5.1.1 安裝扭矩范圍值
5.1.2 螺栓聯(lián)接預緊力的上下限
5.1.3 螺栓聯(lián)接結構的可靠性分析
5.2 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 本文總結
6.2 展望
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