火箭滑车结构强度设计分析

摘要

本论文以火箭滑车结构强度和安全性设计为背景，开展滑车的强度和安全性方面的分析，目的在于解决火箭滑车结构强度设计方法的问题。
　　 论文首先对火箭滑车运动中的受力情况进行了分析，通过建立弹道力学运动方程，给出了火箭滑车在发动机的推力下的运动计算方法，计算了滑车运行的最大速度和加速度。然后根据静态力学分析方法，建立了火箭滑车的物理平衡方程，推导出了火箭滑车的支反力计算公式，并计算出了它所承受的最大支反力。再运用SolidWorks软件建立了火箭滑车结构的实体模型，之后导入ANSYS软件中对其进行了数值模拟，得到了火箭滑车的应力云图、变形量及安全系数等，通过分析表明火箭滑车的结构合理，强度满足使用要求。最后再对火箭滑车进行了模态分析，得到了火箭滑车的固有频率及振型，结果说明单轨滑车在短暂的运行时间内不会因为共振现象而引起失效。
　　 总之，本论文的强度数值分析为火箭滑车结构的设计有一定的参考和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2结构强度分析的方法及发展现状

1.3本论文主要完成的工作

2火箭滑车工作过程分析

2.1火箭滑车运动学分析

2.1.1加速段

2.1.2维持段

2.1.3滑行段

2.1.4刹车段

2.2 算例

2.3小结

3火箭滑车几何结构设计

3.1火箭滑车的准静力学分析

3.2火箭滑车运动支反力计算公式推导

3.2.1火箭滑车运动竖向支反力N1、N2、N3和N4

3.2.2火箭滑车运动侧向支反力Nz1、Nz2

3.3某单轨火箭滑车运动支反力的计算

3.3.1加速初始阶段

3.3.2减速开始阶段

3.4本章小结

4火箭滑车强度分析涉及软件及理论知识

4.1 SolidWorks 3D CAD设计软件

4.2 ANSYS Workbench软件

4.3有限元法及ANSYS有限元软件

4.3.1有限元法概述

4.3.2有限元法的基本构架

4.3.3 ANSYS有限元软件及其求解的一般步骤

4.4小结

5火箭滑车有限元数值模拟

5.1火箭滑车模型的建立与简化

5.2火箭滑车网格的划分

5.2.1网格划分的原则

5.2.2火箭滑车网格划分的方法

5.3材料、载荷及边界条件的确定

5.3.1定义材料属性

5.3.2添加载荷和边界条件

5.4后处理

5.5本章小结

6火箭滑车结构的强度及模态分析

6.1火箭滑车的强度分析

6.1.1静力学问题的有限元数学模型

6.1.2火箭滑车的强度有限元模拟结果

6.1.3结果分析

6.2火箭滑车模态分析

6.2.1有限元模态分析理论

6.2.2有限元模态分析步骤

6.2.3模态结果及分析

6.3小结

7结论与展望

致 谢

参考文献