火箭滑橇设计结构安全性分析

摘要

火箭滑橇在高速、大过载条件下受钢轨约束运行，各个装置承受很大的冲击作用力，工况极其恶劣，在试验中一旦发生危险会造成巨大的损失，导致轨道断裂、橇车变形、被试品损坏甚至爆炸，造成试验失败。在火箭滑橇试验中，由于承担的试验任务具有多样化的特点，需要考虑该系统对不同被试品的适应性，可能部分部件需要进行重新设计和布局。另外，必须考虑整体系统的可靠性，在试验过程中可能出现的部分失效或损坏等非正常状态对整体试验效果和安全造成的影响。因此，在设计中需要对关键环节进行力学分析，对火工品的安全设计、橇车及水刹车的安全设计进行逐项分析和计算。
　　 本文以被试品和系统的结构安全为分析依据，以橇车运行过程中所受的载荷为分析条件，利用有限元的方法，分别对火箭发动机、橇车、水刹车正常工况以及极端工况如推力偏心、绳索拦截、轨道变形、装配方式改变等方面的安全性进行分析，经过分析计算，得出火箭滑橇安全运行的条件。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 火箭滑橇安全性分析的背景和意义

1．2 本文研究的主要内容

1．2．1 橇车的安全分析

1．2．2 发动机安全分析

1．2．3 水刹车安全性分析

2 有限元方法理论基础

2．1 理论基础

2．2 瞬态动力学算法

2．3 冲击动力学算法

2．4 涉及软件

3 单轨橇车安全性分析

3．1 问题的描述

3．2 正常情况时的安全性

3．2．1 载荷条件计算

3．2．2 建立模型

3．2．3 计算结果

3．2．4 安全评定准则

3．2．5 结果分析

3．3 火箭推力偏心时安全性

3．3．1 偏心推力的计算

3．3．2 计算结果

3．3．3 结果分析

3．4 绳索拦截时安全性

3．4．1 阻拦力的计算

3．4．2 计算结果

3．4．3 结果分析

3．5 轨道变形时安全性

3．5．1 轨道变形量的计算

3．5．2 其它参数

3．5．3 计算结果

3．5．4 结果分析

3．6 结论

4 双轨橇车安全性分析

4．1 问题的描述

4．2 正常情况时的安全性

4．2．1 建立模型

4．2．2 计算结果

4．2．3 结果分析

4．3 双发动机中其中一个工作时的安全性

4．3．1 模型的建立

4．3．2 计算结果

4．3．3 结果分析

4．4 结论

5 火箭发动机安全性分析

5．1 问题的描述

5．2 252mm火箭发动机安全性分析

5．2．1 正常情况下安全性

5．2．2 单边卡箍大变形时安全性

5．2．3 三卡箍时安全性

5．3 122mm改进型发动机安全性分析

5．3．1 正常情况下安全性

5．3．2 单边卡箍大变形时安全性

5．3．3 三卡箍时安全性

5．4 结论

6 水刹车安全性分析

6．1 问题的描述

6．2 正常情况时的安全性

6．2．1 模型的建立

6．2．2 基于HyperMesh的前处理

6．2．3 基于LS-PREPOST的前处理

6．2．4 正常入水结果

6．3 单边阻力管堵塞时的安全性分析

6．4 倾斜入水时安全性

6．4．1 速度分解工况

6．4．2 水刹车倾斜工况

6．4．3 结果分析

6．5 小结

7 结论

8 展望

致谢

参考文献