分离导向机构半实物仿真系统运动模拟平台设计与研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文分离导向机构半实物仿真系统运动模拟平台设计与研究硕士研究生：汪永远指导教师：陈东良副教授学科、专业：机械工程论文主审人：王立权教授哈尔滨工程大学2018年03月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文分离导向机构半实物仿真系统运动模拟平台设计与研究硕士研究生：汪永远指导教师：陈东良学位级别：工学硕士学科、专业：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissert

2、ationfortheDegreeofM.EngDesignandResearchofMotionSimulationPlatformofSemi-physicalSystemforSeparationGuideMechanismCandidate:WangYongyuanSupervisor:Assoc.Prof.ChenDongliangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:Jan

3、,2018DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨

4、工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大

5、学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日分离导向机构半实物仿真系统运动模拟平台设计与研究摘要分离导向机构是多级运载火箭上的重要结构，其作用是控制被抛掉的火箭的运动方向，避免分离体之间发生碰撞。因此，分离导向机构对多级运载火箭的级间分离至关重要，其性能直接影响分离运动的结果。本文设计了一台用于测试分离导向机构性能的运动模拟平台，对平台的各个主要部分进行了力学分析，然后分析了重要部件的可靠性和疲劳特性，最后通过实物试验对平台的功能及可靠性进行了验证。论文的主要研究内容如下：首先，在分析了分离导向

6、机构的工作原理后，给出了平台的设计方案，然后根据设计要求对平台的整体结构进行了详细的设计，其结构主要包括支撑架、直线模组、抱紧环组件和缓冲装置等，并分别对这些结构进行了详细的介绍。其次，对平台结构进行了力学分析。利用ADAMS仿真软件对平台的运动组件进行了运动仿真分析，仿真结果验证了机构的可行性。使用ANSYSWorkbench进行静力学分析，得到了支撑架结构和直线模组部分结构在特定工作载荷作用下的应力和变形情况，分析结果表明结构具有很高的强度和刚度。随后对主要结构进行了动力学特性分析，获得了支撑架结构及直线模组部分结构的固有频

7、率和振型，然后以此为基础进行了谐响应分析，分析结果表明设计的结构符合强度和刚度要求。然后，对平台的主要结构进行了可靠性分析和疲劳特性分析。基于材料性能参数的分布规律，采用响应面法对支撑架进行了可靠性分析，得到其灵敏度和可靠度，分析结果表明支撑架结构拥有很高的可靠度。随后对直线模组的主动轴和从动轴进行了疲劳分析，得到其疲劳寿命和安全系数等数据，分析结果表明这些结构均具有较长的使用寿命和较高的安全系数，通过可靠性分析和疲劳分析，进一步验证了结构的可靠性。最后，根据设计的结构模型制作出了运动模拟平台的实物，并进行了实物试验。按照分离导

8、向机构工作时可能遇到的工况和所受的载荷情况，进行了四组试验，获得了分离导向机构在不同工况下的位移、应力和摩擦力等试验数据，并对试验结果进行了汇总和分析，试验表明平台具有模拟多种工况试验的功能，同时验证了设计结构的可靠性。关键词：分离导向机构；结构设计；力学分析；