一种受强冲击的载荷设备连接板设计

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1、一种受强冲击的载荷设备连接板设计邓小国1江波1黄伟1杨晓许1郑志奇1(1、中科院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室，西安，710119)摘要：为提高悬臂梁式的连接板冲击韧性，保证连接板在强冲击力的作用下，不会发生失效现象，对构件的参数进行了优化设计，保证设备同时对构件外形尺寸、质量和强度的要求。根据构件承受的动载荷，采用动静法对其应力和应变进行了校核，并通过对悬臂梁的理论仿真计算分析了在后峰锯齿波冲击下的应力和应变，结果与理论计算基本一致，表明连接板的理论强度校核方法合理有效。最后通过对力学试验后的连接板进行了X射线

2、探伤，没有发现裂纹，验证了理论计算和仿真分析的正确性。关键词：悬臂梁;动静法;冲击载荷中图分类号：TH131.9文献标识码：ATheDesignofConnectingPlateofLoadsEquipmentUnderStrongImpactDengXiao-guo1,JiangBo1,YangXiao-xu1,HuangWei1,ZhengZhi-qi1（1、Xi’anInstituteofOpticsAndPrecisionMechanicsofCAS,Xi’an710119）Abstract：Inordertoimpro

3、vetheimpacttoughnessofthecantileverconnectingplateandensuretheconnectingplatewillnotbecomeinvalidunderthestrongimpactforce,theparametersofthecomponentwereoptimaldesignedforensuringthedimensions,massandstrengthofthecomponentmeettheequipmentrequirements.Basedonthedynam

4、icloadsofthecomponent,usingthedynamicstaticmethodtocheckitsstressandstrain,andbythetheoreticalsimulationofthecantileveranalyzesthestressandstrainoftheimpactofpost-peaksawtoothwave,theresultisconsistentwiththetheoreticalcalculations,andshowingthatthetheoreticalstrengt

5、hcheckingmethodofconnectingplateisreasonableandeffective.Finally,theconnectingplatewascheckedbyX-rayafterthemechanicaltest,andnocrackwasfound,whichverifiedthecorrectnessofthetheoreticalcalculationandsimulationanalysis.Keywords:cantilever;dynamicstaticmethod;impactloa

6、d1概述1引言基金项目：中国科学院2010年西部博士基金第一作者：邓小国，男，博士，副研究员，主要从事光学载荷应用技术研究。xgdeng@opt.ac.cn图1连接板二维结构Fig.1Two-dimensionalstructureofconnectingplate通常情况下飞机负载设备受飞机载荷舱空间和飞机的承载能力限制影响，负载的体积和质量在设计时必须有严格的控制要求，对设备的机械零件尺寸需要同时进行质量和力学性能的优化设计，满足零件材料力学性能的要求时，还需满足零件的轻量化设计要求，以保证零件在恶劣的环境下工作时不发生疲劳

7、破坏和弹性变形后不会碰撞到载机上的其它设备。本文设计的连接板属于悬臂梁，是机载设备与载荷舱梁固定连接的关键零件，此件需要承受载机在飞行过程中传递过来的冲击和振动作用力，而这些作用力还没有通过减震器对冲击能的衰减和对振动的隔离，在设计时需要计算动载荷作用下的动应力和动变形，优化设计尺寸保证系统对零件的质量要求。2连接板结构设计2连接板结构设计连接板的结构形式和外形受安装空间的限制，需要采用悬臂梁的结构形式，具体结构如图1所示。连接板通过两列共6个Φ1的孔用螺栓与安装梁固联，连接板下部有四组共16个大小为Φ2的孔，用螺栓将连接板与四

8、只等刚度减震器连接，减震器与设备的其余部分连接。每个减震器的四个安装孔间距为L1=W2，其中有两只减震器位于安装孔Φ1的外侧，减震器悬臂距离为L2，斜拉杆与悬臂之间的夹角α为16.56°，减震器中心距离斜拉杆右端距离为L3，同时对连接板进行轻量化设计，采用多出筋