单兵平衡抛发射系统的制动机构优化设计

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1、单兵平衡抛发射系统的制动机构优化设计甘小红2015年12月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540单兵平衡抛发射系统的制动机构优化设计作者姓名甘小红学院名称材料学院指导教师刘吉平答辩委员会主席曹传宝申请学位工程硕士学科专业材料工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年12月OptimizeddesignforbrakingmechanismofindividualbalanceprojectilesystemCandidateName：XiaohongGanSchoolorDepartment:MaterialS

2、cienceandEngineeringFacultyMentor:Prof.LiuJiPingChair,ThesisCommittee：Prof.ChuanbaoCaoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MaterialEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Dec28，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特

3、别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要平衡抛发射系统是利用与弹丸质量相同的平衡块来平衡弹丸发射动量，并由制动机构将推动弹丸和平衡块的活塞（优化前称为活塞部件，优化后称为活塞）制动的发射系统。制动机构是实现活塞制动的关键机构，因此，其结构的设计完善性对发射性能有着直接影响。本文对制动机构中的

4、活塞和变形环进行了优化设计，并利用ANSYS/LS-DYNA软件的非线性动力学分析功能，对优化前后的制动机构进行动力学仿真分析，并进行了试验研究。论文的主要内容包括：对平衡抛发射系统制动机构的工作原理和制动过程进行了描述。利用仿真软件对制动机构的作用过程进行了仿真动力学分析，了解制动过程中各零部件的物理量，分析出活塞部件的设计不足之处，并针对不足之处进行了优化设计。对优化设计后的制动机构进行了动力学仿真分析，给出了制动机构的不同时刻的应力、应变、能量耗散、轴向制动力和加速度等物理量的变化过程，比较分析了不同材料变形环的吸能效果

5、，从中优选吸能效果更佳的材料。经过分析制动过程中的物理量，优化设计后的制动机构冲击能量下降了35.7%，轴向最大制动力下降了50.3%，从而实现了降低制动机构的最大制动力。并通过试验结果也进一步验证了制动机构的优化设计可行性与合理性。关键字：平衡抛发射系统制动机构活塞部件活塞变形环优化设计北京理工大学硕士学位论文AbstractThemechanismofbalanceprojectileistomakeμseoftheequilibriumbodywithequalqualityofthepillcometoequilibr

6、iumthepilltoprojectthemomentum,andtheblast-offsystemofthepiston(optimizebeforebecalledthepistonparts,optimizebehindbecalledthepiston)brakingofthebrakingmechanismthatpμshthepillandequilibriumbody.Thebrakingmechanismiskeymechanismtocarryoutthepistonbraking.therefore,t

7、hedesignrationalityofitsstructurehasthedirectinfluencetowardsshootingthefunction.Thistextturnsthedesigntowardspistonpartsanddistortionringofthebrakingmechanismtocarryonoptimize,andmakeμseofthesoftwareofANSYS/LS-DYNAnotthelinedynamicsanalysisfunction,turntoanalysisth

8、atimitateinfrontandback,andcarriedontheontrialresearch.Themaincontentsofthethesisinclude:Thebrakingmechanismofbalanceprojectile,themotiver