發(fā)布時間：2017-07-28 22:09

  本文關(guān)鍵詞：微小型位標(biāo)器結(jié)構(gòu)設(shè)計與特殊環(huán)境適應(yīng)性研究

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【摘要】：武器裝備小型化已成為現(xiàn)代武器發(fā)展趨勢之一,微小型導(dǎo)彈技術(shù)也受到越來越多國家的關(guān)注。微小型導(dǎo)彈適用于多平臺、多場合,具有諸多優(yōu)點,它將成為未來戰(zhàn)場上的重要攻擊武器。紅外成像制導(dǎo)技術(shù)利用目標(biāo)與背景之間的熱輻射差,形成目標(biāo)和周圍背景的圖像,是一種具有較強抗干擾能力的制導(dǎo)方法,已成為制導(dǎo)技術(shù)一個重要的發(fā)展方向。本文根據(jù)微小型位標(biāo)器的技術(shù)指標(biāo),對其紅外成像系統(tǒng)和隨動平臺進(jìn)行了研究：首先對位標(biāo)器系統(tǒng)進(jìn)行分析并劃分,然后對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)選擇的光學(xué)器件和硬件系統(tǒng)芯片進(jìn)行了電路的設(shè)計和成像系統(tǒng)軟件的開發(fā)。通過對比穩(wěn)像方案的特點選定了導(dǎo)彈陀螺穩(wěn)像方案,并確定了傳動形式、選擇了電位計和陀螺。在設(shè)計了光學(xué)成像系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)和隨動平臺的傳動軸系之后,系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)基本完成。又根據(jù)技術(shù)指標(biāo)并結(jié)合加工工藝、裝配工藝及動平衡對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,完成系統(tǒng)的三維模型。為了驗證位標(biāo)器在特殊環(huán)境下的力學(xué)性能和穩(wěn)定性,在ANSYS Workbench中對位標(biāo)器進(jìn)行了模擬研究：首先對重要零部件進(jìn)行了靜力學(xué)分析；然后根據(jù)工作溫度環(huán)境,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了極限溫度下的熱力分析；最后根據(jù)隨機振動和沖擊條件,對位標(biāo)器模型進(jìn)行了模態(tài)分析、隨機振動響應(yīng)分析和瞬態(tài)動力學(xué)分析。通過分析結(jié)果,表明該位標(biāo)器能滿足特殊環(huán)境適應(yīng)性要求。最后,完成了位標(biāo)器系統(tǒng)各個零部件加工制造、安裝和調(diào)試,并進(jìn)行了相關(guān)實驗。
【關(guān)鍵詞】：紅外成像 位標(biāo)器 結(jié)構(gòu)設(shè)計 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TJ760.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 引言7
• 1.2 項目來源和研究意義7-8
• 1.3 微小型導(dǎo)彈研究現(xiàn)狀8-10
• 1.4 紅外成像制導(dǎo)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢10-12
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容12-13
• 2 系統(tǒng)功能構(gòu)成與分析13-26
• 2.1 技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)劃分13-14
• 2.2 光學(xué)成像系統(tǒng)14-22
• 2.2.1 紅外鏡頭的選擇14-16
• 2.2.2 紅外探測器的選擇16-18
• 2.2.3 信號處理硬件系統(tǒng)18-21
• 2.2.4 成像系統(tǒng)軟件開發(fā)21-22
• 2.3 隨動平臺穩(wěn)像方案及其重要器件的選擇22-25
• 2.3.1 傳動形式的選擇23-24
• 2.3.2 電位計的選擇24
• 2.3.3 陀螺的選擇24-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 3 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計26-47
• 3.1 導(dǎo)引頭的結(jié)構(gòu)形式26-28
• 3.2 導(dǎo)引頭對位標(biāo)器結(jié)構(gòu)的要求28
• 3.3 光學(xué)成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計28-29
• 3.4 隨動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計29-35
• 3.4.1 隨動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求30
• 3.4.2 隨動平臺傳動軸系設(shè)計30-33
• 3.4.3 隨動平臺具體結(jié)構(gòu)設(shè)計33-35
• 3.5 結(jié)合其他并行設(shè)計的結(jié)構(gòu)優(yōu)化35-44
• 3.5.1 結(jié)合加工工藝的結(jié)構(gòu)優(yōu)化36-38
• 3.5.2 結(jié)合裝配工藝的結(jié)構(gòu)優(yōu)化38-40
• 3.5.3 結(jié)合動平衡的結(jié)構(gòu)優(yōu)化40-44
• 3.5.3.1 配平機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計40-41
• 3.5.3.2 重心檢測儀的設(shè)計41-42
• 3.5.3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化42-44
• 3.6 力矩電機的選擇44-46
• 3.7 小結(jié)46-47
• 4 位標(biāo)器系統(tǒng)的有限元分析47-69
• 4.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析48-51
• 4.1.1 靜力學(xué)理論48-49
• 4.1.2 重要零部件在穩(wěn)態(tài)載荷下的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析49-51
• 4.2 穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力分析51-55
• 4.2.1 熱應(yīng)力理論51-53
• 4.2.2 極限溫度下的穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力分析53-55
• 4.3 隨機振動響應(yīng)分析55-65
• 4.3.1 基本理論及其求解方法56-58
• 4.3.2 位標(biāo)器的模態(tài)分析58-59
• 4.3.3 功率譜密度59-61
• 4.3.4 位標(biāo)器的隨機振動響應(yīng)分析61-65
• 4.4 瞬態(tài)動力學(xué)分析65-68
• 4.4.1 半正弦沖擊響應(yīng)計算方法65-66
• 4.4.2 位標(biāo)器結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動力學(xué)分析66-68
• 4.5 小結(jié)68-69
• 5 測試實驗69-73
• 5.1 紅外成像實驗69-70
• 5.2 隨機振動實驗70-72
• 5.3 小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 論文總結(jié)73
• 6.2 論文創(chuàng)新點73
• 6.3 有待進(jìn)一步解決的問題73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄79

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本文編號：586259