某分离导向机构动力学仿真研究

发布时间：2023-11-25 13:49

　　本文以航天运载器分离系统为背景，针对长行程分离系统开发设计了由弹性杆和滚珠组成的新型分离导向机构，并对应用此导向机构的某导弹分离系统进行了建模研究。通过分析弹性杆多个参数对分离过程的影响，得到弹性导向机构的参数优化组合。 本文首先设计了新型导向机构，克服现阶段导向机构易卡死，分离体之间相互影响大的缺点，新型导向机构采用弹簧片加滚珠设计方案，减小分离过程中上下级之间的相互影响。 针对采用本导向机构的某型号导弹的分离方案进行仿真分析，建立分离机构、导向机构、控制系统以及分离体碰撞检测模型。将分离体简化为刚体，采用牛顿—欧拉方法建立6自由度仿真模型，通过MATLAB中的SIMULINK功能开发仿真模型的计算模块。 本文以某型导弹为研究对象，对带弹性导向机构的分离过程进行动力学仿真，获得导向机构弹性元件刚度系数、安装高度、预紧力三种因素对分离过程的影响规律，并进行多因素综合仿真，得到最佳导向机构设计参数组合。 仿真结果表明，导向机构弹性杆刚度系数、导向机构预紧力，上层导向机构安装高度均对分离过程存在重要影响。以分离过程中两体最小间距为判断标准，在给定参数范围内，刚度系数越大，分离体最小间隙越大...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文主要内容
第2章 分离方案设计
    2.1 分离方案设计指标
    2.2 分离方案分析
    2.3 分离导向机构
        2.3.1 导向机构设计
        2.3.2 导向机构安装方案
        2.3.3 弹性杆受力分析
    2.4 控制系统设计
        2.4.1 控制系统安装位置
        2.4.2 控制装置工作原理
        2.4.3 控制规律设计
    2.5 碰撞检测
        2.5.1 碰撞面简化
        2.5.2 碰撞边界分析
    2.6 本章小结
第3章 分离动力学建模
    3.1 通用坐标系
    3.2 动力学建模
        3.2.1 牛顿—欧拉动力学模型
        3.2.2 确定欧拉角
        3.2.3 仿真计算流程
    3.3 分离受力分析
        3.3.1 导向弹性力计算
        3.3.2 摩擦力计算
        3.3.3 分离火箭计算
        3.3.4 残余推力计算
    3.4 Simulink 模块搭建
    3.5 仿真参数配置
    3.6 本章小结
第4章 仿真结果分析
    4.1 实验安排
    4.2 实验仿真分析
        4.2.1 上层滚珠高度仿真分析
        4.2.2 刚度系数仿真分析
        4.2.3 预紧力仿真分析
        4.2.4 综合仿真结果
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
个人简历



本文编号：3867551