大推力重型運載火箭是航天運載技術(shù)發(fā)展的必然趨勢之一,貯箱是重型運載火箭研制中極為關(guān)鍵的部件,目前國際上最為先進的貯箱集成工藝是“攪拌摩擦焊接和立式裝配”,我國在相應(yīng)的裝備研制方面與國外存在明顯差距。本文針對一種超大直徑火箭貯箱箱底龍門銑焊裝備開展靜/動態(tài)力學(xué)特性分析,目的是改善裝備力學(xué)性能、提高箱底焊接精度。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）結(jié)合貯箱箱底龍門銑焊裝備攪拌摩擦焊工藝過程,分別建立攪拌頭軸線與箱底法線有/無夾角的扎入和穩(wěn)定焊接階段攪拌頭受力模型,得到扎入階段和穩(wěn)定焊接階段攪拌頭軸線與箱底法線夾角對攪拌頭工作載荷的影響規(guī)律,為貯箱箱底龍門銑焊裝備有限元分析奠定基礎(chǔ)。同時基于力學(xué)傳遞路徑建立貯箱箱底龍門銑焊裝備的力學(xué)模型。（2）建立貯箱箱底龍門銑焊裝備靜力學(xué)有限元分析模型,分析焊接載荷作用下攪拌頭軸線與箱底法線之間夾角對裝備靜力學(xué)特性的影響規(guī)律,并對裝備的強度進行校核,為優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。（3）基于貯箱箱底龍門銑焊裝備力學(xué)模型,分析螺栓連接、齒輪傳動和滾動導(dǎo)軌接觸面的約束機理,同時結(jié)合拉格朗日方程構(gòu)建貯箱箱底龍門銑焊裝備的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,通過MATLAB編程解析動力學(xué)模型得到裝備的... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景
        1.1.3 研究目的與意義
    1.2 火箭貯箱箱底成型工藝及裝備研究現(xiàn)狀
        1.2.1 火箭貯箱箱底成型工藝研究現(xiàn)狀
        1.2.2 火箭貯箱箱底焊接裝備研究現(xiàn)狀
    1.3 龍門式機床系統(tǒng)靜/動態(tài)力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 機床靜態(tài)特性研究現(xiàn)狀
        1.3.2 機床動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 貯箱箱底龍門銑焊裝備銑焊工藝分析及力學(xué)模型建立
    2.1 引言
    2.2 貯箱箱底組成及攪拌摩擦焊工藝流程分析
        2.2.1 貯箱箱底結(jié)構(gòu)組成
        2.2.2 攪拌摩擦焊工藝介紹
        2.2.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備工藝流程分析
    2.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備工作原理及攪拌頭受力分析
        2.3.1 貯箱箱底龍門銑焊裝備工作原理
        2.3.2 基于攪拌摩擦焊工藝的五軸機頭攪拌頭受力分析
    2.4 貯箱箱底龍門銑焊裝備攪拌頭受力模型建立及求解
        2.4.1 攪拌頭軸線與箱底法線無夾角扎入時受力模型
        2.4.2 攪拌頭軸線與箱底法線有夾角扎入時受力模型
        2.4.3 攪拌摩擦焊接過程中關(guān)鍵參數(shù)的確定
        2.4.4 基于受力模型的焊接過程中攪拌頭受力分析
    2.5 貯箱箱底龍門銑焊裝備力學(xué)傳遞路徑分析及模型建立
        2.5.1 貯箱箱底龍門銑焊裝備力學(xué)傳遞路徑分析
        2.5.2 基于傳遞路徑分析的貯箱箱底龍門銑焊裝備力學(xué)模型建立
    2.6 本章小結(jié)
第3章 貯箱箱底龍門銑焊裝備靜態(tài)特性研究
    3.1 引言
    3.2 貯箱箱底龍門銑焊裝備有限元模型構(gòu)建
    3.3 攪拌頭扎入階段貯箱箱底龍門銑焊裝備靜態(tài)特性
        3.3.1 攪拌頭扎入無夾角靜態(tài)特性
        3.3.2 攪拌頭扎入有夾角靜態(tài)特性
    3.4 攪拌頭穩(wěn)定階段貯箱箱底龍門銑焊裝備靜態(tài)特性
        3.4.1 攪拌頭穩(wěn)定階段與法線間無夾角靜態(tài)特性
        3.4.2 攪拌頭穩(wěn)定階段與法線間有夾角靜態(tài)特性
    3.5 攪拌頭夾角對靜態(tài)特性的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 貯箱箱底龍門銑焊裝備數(shù)學(xué)模型建立及求解
    4.1 引言
    4.2 貯箱箱底龍門銑焊裝備數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 廣義坐標系確定
        4.2.2 貯箱箱底龍門銑焊裝備子結(jié)構(gòu)劃分
        4.2.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備自由度劃分
        4.2.4 數(shù)學(xué)模型建立
    4.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備質(zhì)量、剛度和阻尼矩陣確定
        4.3.1 質(zhì)量矩陣的確定
        4.3.2 剛度矩陣的確定
    4.4 動力學(xué)模型求解
    4.5 本章小結(jié)
第5章 貯箱箱底龍門銑焊裝備動態(tài)特性研究
    5.1 引言
    5.2 貯箱箱底龍門銑焊裝備動力學(xué)有限元建模
        5.2.1 螺栓結(jié)合部有限元建模
        5.2.2 導(dǎo)軌結(jié)合部有限元建模
    5.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備模態(tài)分析
        5.3.1 貯箱箱底龍門銑焊裝備模態(tài)仿真分析結(jié)果
        5.3.2 結(jié)合部建模對模態(tài)仿真分析結(jié)果影響
    5.4 貯箱箱底龍門銑焊裝備諧響應(yīng)分析
        5.4.1 諧響應(yīng)分析理論基礎(chǔ)
        5.4.2 貯箱箱底龍門銑焊裝備銑切時激振力計算
        5.4.3 貯箱箱底龍門銑焊裝備諧響應(yīng)分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]金屬切削過程動力學(xué)建模及動態(tài)性能分析[D]. 魯燕.上海工程技術(shù)大學(xué) 2015
[4]龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動力學(xué)建模及其顫振預(yù)測研究[D]. 楊期江.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[5]xk2120數(shù)控機床動力學(xué)建模與分析[D]. 白文吉.東北大學(xué) 2010



本文編號：3500796