發(fā)射箱蓋是導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分,需要有一定的強(qiáng)度以保證箱內(nèi)惰性氣體不外泄,同時在導(dǎo)彈點火的氣流作用下需要先于導(dǎo)彈與發(fā)射箱分離。傳統(tǒng)的發(fā)射箱蓋因其質(zhì)量大、反應(yīng)慢、機(jī)構(gòu)復(fù)雜等缺陷已經(jīng)逐漸被復(fù)合材料發(fā)射箱易碎蓋所替代,但整體易碎蓋分離體質(zhì)量大,為了解決該問題,本文提出了多瓣式復(fù)合材料發(fā)射箱易碎蓋,并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和力學(xué)性能分析。本文第一部分根據(jù)發(fā)射箱蓋使用條件和沖破性能要求,將多瓣易碎蓋結(jié)構(gòu)分為框架、薄弱區(qū)和分離體三部分,其中分離體由4瓣子蓋通過薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)膠接而成。初步提出了三種多瓣易碎蓋方案,通過有限元計算考察了三種易碎蓋形狀的剛度和強(qiáng)度性能,其中平板型易碎蓋由于內(nèi)外壓差一致、變形和應(yīng)力集中嚴(yán)重,不適合作為多瓣易碎蓋方案。對圓帽型、球面型易碎蓋的分離體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計,通過對比不同膠接結(jié)構(gòu)選擇雙面搭接對接膠接接頭作為薄弱區(qū)結(jié)構(gòu),并對兩種易碎蓋進(jìn)行了鋪層設(shè)計。第二部分主要研究了薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和破壞形式。建立薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)的細(xì)觀模型,計算了9種不同參數(shù)的薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)在11種比例拉彎耦合載荷作用下的力學(xué)性能,擬合了強(qiáng)度包絡(luò)線;通過最大應(yīng)力強(qiáng)度準(zhǔn)則,建立了不同參數(shù)薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)在不同載荷下的強(qiáng)...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料發(fā)射箱蓋

(a)頂破式發(fā)射箱蓋(b)整體沖破復(fù)合材料箱蓋圖1.1不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料發(fā)射箱蓋復(fù)合材料不僅兼顧各組分材料的有點，并且能改善材料組分的性能，如：剛度、強(qiáng)度、熱學(xué)等性能。復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的成功應(yīng)用僅有幾十年的歷史，但因其在比強(qiáng)度、比剛度可設(shè)計性和便于大面積整體成形等方....

圖2.1多瓣式易碎蓋和沖破示意圖

(a)多瓣易碎蓋結(jié)構(gòu)示意圖(b)發(fā)射箱沖破示意圖2.1多瓣式易碎蓋和沖破示意圖復(fù)合材料制品應(yīng)該盡可能的將結(jié)構(gòu)設(shè)計為整體件，因此將發(fā)射箱蓋結(jié)構(gòu)分為邊框、薄弱離體三個部分，其中分離體由多瓣形式的子蓋組成，多瓣子蓋通過薄弱區(qū)連接在一起，分同樣通過薄弱區(qū)與框架連接在一起。在發(fā)射前....

圖2.2三種蓋體結(jié)構(gòu)

復(fù)合材料多瓣易碎蓋設(shè)計與實驗研究2.3.1易碎蓋外形設(shè)計根據(jù)導(dǎo)彈發(fā)射箱蓋的技術(shù)指標(biāo)和壓力容器的結(jié)構(gòu)要求，本文提出了三種箱蓋外型方案：平板型、圓帽型和球面型，如圖2.2所示。

圖2.3平板型蓋體變形和應(yīng)力云圖

通過二維殼單元對模型進(jìn)行離散，為了單純考察不同箱蓋外形的變形和應(yīng)力分布情況，將材料屬性定義為各項同性材料，厚度3mm，彈性模量17GPa，泊松比＝0.15，邊框外沿進(jìn)行固支約束，在蓋體表面施加沿法線方向的均布壓力載荷P=0.01MPa，計算后變形和應(yīng)力分布見圖2.3圖2....

本文編號：3935670