某舵机的初制导综合力测试系统研制

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1、分类号：：密级；ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文某舵机的初制导综合力测试系统研制硕士研究生：傅质彬指导教师：王茁教授学科、专业：机械工程：论文主审人．马洪文副教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文某舵机的初制导综合力测试系统研制硕士研究生：傅质彬指导教师：王茁教授学位级别：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:AD

2、issertationfortheDegreeofM.EngDevelopmentofanInitialGuidanceComprehensiveForceTestingSystemforaSteeringGearCandidate:FuZhibinSupervisor:Prof.WangZhuoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:Jan,2018DateofOralExamina

3、tion:Mar,2018University:HarbinEngineeringUniversity某舵机的初制导综合力测试系统研制摘要电动舵机是导弹制导过程中的主要执行机构，其性能参数在很大程度上决定了导弹制导系统的精确度和稳定性。电动舵机综合力测试系统通过对负载力以及舵机工作过程中的喷气推力进行测试，得到电动舵机在实际工作过程中的性能参数，对于提高导弹飞行过程中的精确度具有重要意义。本课题来源于与航天院所的合作项目，主要研究目的是以电动舵机为对象，先对其在工作过程中的负载力进行模拟，校验其舵面位置的准确性，再对电动舵机静

4、态及动态过程中的喷气推力进行测试，研究分析电动舵机不同工作情况下的输出推力测试机理，确定合理的承力壁面位置，提高喷气推力测试的准确性。首先，根据初制导综合力测试系统的各项技术要求分别进行负载力测试及推力测试系统的结构方案研究设计，其中包括负载台、静态喷气推力测试台和动态喷气推力测试台的主要结构设计。其次，本文采用非定常湍流分析理论对喷气过程中的冲击射流的各个流场区域进行应力分析，并且通过Fluent软件对流场环流区转折处位置进行流场仿真分析，从而得到喷气推力测试值较为准确的承力壁面位置。在此之后，通过ANSYS软件进行冲击力作

5、用下的测力结构挠度变形仿真分析。由于冲击射流自身具有较高温度，因此进一步利用Fluent软件进行温度场仿真，对测力结构在热载荷和机械载荷作用下的力学特性进行比较分析，比较仿真结果后对承力壁面进行优化设计确定较优壁面结构。最后,为了验证扭簧设计的合理性以及承力壁面位置仿真值的准确性，基于Labview软件对负载转角测量、电动舵机摆频测量以及推力测量进行了测试系统设计。在此基础上，通过负载测试实验得到力矩与转角之间的关系曲线图，将试验数据与设计数据相比较，验证前文扭簧结构设计的合理性。此后进行了推力测量试验，将试验所得H/D值与承

6、力壁面所受压力值绘制关系曲线图并进行分析，验证前文流场仿真分析结果的准确性，为后续测试系统的改进优化提供了实验参考。关键词：电动舵机；负载力；喷气推力；回流区；流场仿真某舵机的初制导综合力测试系统研制ABSTRACTAsthemainactuatorinmissileflight,theperformanceofelectricsteeringgearlargelydeterminestheaccuracyandstabilityofthemissileguidancesystem.Thecomprehensivetestsy

7、stemofelectricservocangettheperformanceoftheelectricservoinactualworkingprocessbytestingtheloadforceandthethrustofthejetduringtheworkingprocessofthesteeringgear,whichisofgreatsignificanceforimprovingtheaccuracyduringtheflightofthemissile.Thistopiccomesfromthecoopera

8、tionprojectwiththeaerospaceinstitute.Themainresearchpurposeistotaketheelectricservoastheobject.Firsttosimulatetheloadforceintheworkprocess