多功能三轴转台台体有限元分析及结构优化

摘要

三轴转台是实现导弹或其它飞行器的地面半实物仿真的关键设备,转台台体的力学特性直接影响到它仿真的动态精度。因此,在设计阶段对转台台体进行力学特性分析很重要。
　　本文利用有限元分析理论,对多功能三轴转台的机械结构进行了力学分析,并依据分析结果提出了结构改进意见。对转台指标进行实测,验证了建模的合理性。
　　首先进行了转台机械结构设计,并分析转台结构特点,对转台的轴承、电机等复杂件进行简化和等效处理,施加载荷,选择了实际边界条件,建立了转台的有限元模型。
　　其次,对转台进行了静动态特性计算。静态分析时,分析转台的不同框架姿态下的变形,得出变形对转台各轴系的倾角回转精度产生的影响。动态分析时,根据三轴转台模态分析振型,分析得出转台的刚度薄弱部位。
　　最后,根据转台的静动态特性分析结果,对外框、内框及中框的结构进行了优化设计。并对优化结果进行分析计算,确保优化方案有效。通过外框参数灵敏度分析,获得优化参数对目标函数的影响程度。

目录

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源及目的和意义

1.2 国内外转台的研制现状与发展趋势

1.3 有限元法在转台中的应用

1.4 课题研究的主要内容

第2章 转台机械结构设计

2.1 转台主要技术指标

2.2 机械整体结构设计

2.3 框架及重要零件设计

2.4 三轴转台主要计算载荷

2.5 本章小结

第3章 三轴转台线性静力结构分析

3.1 有限元分析原理及ANSYS Workbench软件简介

3.2 线性静力结构分析有限元法

3.3 三轴转台静力结构分析

3.4 本章小结

第4章 三轴转台动态特性分析

4.1 机械结构模态分析原理

4.2 转台的有限元模态计算

4.3 计算结果分析

4.4 本章小结

第5章 转台结构优化设计

5.1 概述

5.2 ANSYS Workbench中的优化模块特点

5.3 外框架结构优化

5.4 内框架和中框架结构优化

5.5 现场实测与结果分析

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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