燃气解脱式闭锁机构动力学分析与优化

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1、万方数据目录硕士学位论文4惯性载荷对闭锁机构的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．314．1有限元计算模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯314．2不同惯性载荷对闭锁机构的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．2．1向前惯性载荷冲击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．2．2向后惯性载荷冲击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．354．3基于最优间隙的惯性冲击⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯405闭锁钩结构优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。415．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯415．2形状优化设计数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯415．3OptiStruct形状优化理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一435．3．1HyperMorph介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．3．2OptiStruct形状优化流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．4闭锁钩形状优化有限元建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．4．1闭锁钩网格划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．445．4．2载荷与边界

3、条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．465．4．3定义形状优化参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．475．5优化结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61

4、IV万方数据硕士学位论文燃气解脱式闭锁机构动力学分析与优化1绪论1．1选题背景与意义现代战争中，火箭武器是常规炮兵及其他军兵种武器装备的重要组成部分【l】。相比其它武器，火箭武器具有射程远、威力大、机动能力强等特点。目前，多管火箭炮作为火箭武器的重要一类，已经发展成为既能近距离作战，又能进行纵深打击的先进压制武器系统，受到许多军事强国的重视。火箭武器系统主要由发射系统、火箭弹和控制系统组成。火箭发射系统作为火箭武器的一个重要组成部分，其主要作用为[2】：在运输和行军过程中，承载和保护火箭弹；在瞄准过程中，快速、精确定位火箭弹的射击方向；在发射过程中，可靠点火火箭弹以及提供火箭弹一定的

5、初速和尽可能小的扰动，保证射击密集度。这些功能的实现都离不开火箭发射系统中的一个重要机构，即闭锁机构。火箭武器闭锁机构是指产生闭锁力和起到阻止火箭弹脱落的机构。通常闭锁机构在火箭武器中主要有两个方面的作用【3】：1)在发射过程中，为火箭弹提供一定范围的闭锁力，发射时能自动开锁，不会对弹体产生不良影响；2)在发射前及载弹行军时，将火箭弹可靠地固定在定向器的一定位置上，防止火箭弹由于重力、燃气射流作用力、振动惯性力等作用而产生移动、跳动甚至脱落掉弹。根据火箭弹的结构和大小，不同的火箭武器闭锁机构会有不同的形式。不论哪种形式的闭锁机构，都要以完成战术技术指标为要求，设计并实现发射系统各个部

6、分的作战功能。随着新原理、新技术、新材料的出现，火箭武器的主要战术技术指标在不断提高。例如【41，随着高能推进剂和高强度、低密度材料的应用，火箭弹的射程已从三四十千米提高N-百千米以上；随着微推偏喷管技术、动静不平衡度修正技术、简易控制及弹道修正技术的应用，火箭弹的密集度指标己从1／100左右提高到1／300以上；随着惯性导航技术、卫星定位技术和末段导引技术的应用，火箭武器的射击精度己得到了大幅度的提高。正是在这样的背景下，火箭弹制导化成为近年来火箭武器的发展趋势，许多国家都在积极地装备或研制。这对火箭武器的闭锁机构提出了新的要求，促成了新形式闭锁机构的产生。1．2国内外研究现状1．

7、2．1火箭武器闭锁机构概况火箭发动机点火燃烧后，燃气经喷管流动迅速产生推力，推动火箭弹沿定向器运动。由于发动机的点火系统和推进剂燃烧具有或然性，燃烧室压力与平衡压力的出现万方数据1绪论硕士学位论文时刻不一致，导致射击精度降低。因此，通常在火箭发射系统中设置闭锁机构。该机构在点火初期约束火箭弹的运动，当发动机推力达到预设的闭锁力时，闭锁机构解锁，火箭弹才能以一定的速度离开定向器。目前，火箭武器闭锁机构大致有四种【2J：摩擦式闭锁机构、弹簧式闭锁机构、杠杆式闭