旋架式加速度過載模擬實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析開題報告.doc

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目旋架式加速度過載模擬實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化班級學號學生姓名指導(dǎo)教師填表日期2011年3月1日一、選題依據(jù)及意義南昌航空大學科技學院學士學位論文11.1離心加速度對火工品飛行器的關(guān)系描述現(xiàn)代軍事、國防領(lǐng)域?qū)鸸て凤w行器的機動性能要求很高?；鸸て返臋C動性能好，對其整體強度要求就越高，承受機動過載的能力越強。導(dǎo)彈等飛行器特別是對對空發(fā)射等高質(zhì)量、高精度的武器，它們有很高的要求：要有很好的機動性能，導(dǎo)彈的機動性能越好，要求它的整體結(jié)構(gòu)強度就越高，承受機動過載的能力越強，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)性能就要求越高，像這種高科技武器，一般是要求不能有任何質(zhì)量問題，所以我們在生產(chǎn)使用前必須對導(dǎo)彈的一些參數(shù)進行實驗性測試，這樣才能保證它在高空過載情況下放心正常使用，并且保證其誤差在允許范圍內(nèi)，因此，我們必須設(shè)計出一套相關(guān)儀器來測試出其相關(guān)參數(shù)。離心加速度實驗裝置就是在地面上測試過載情況下火工品飛行器（如導(dǎo)彈等）某些性能的一種專用設(shè)備。1.1.1導(dǎo)彈在機動過載情況下產(chǎn)生的法向加速度對發(fā)動機的影響為：1）法向加速度對導(dǎo)彈機械結(jié)構(gòu)的影響導(dǎo)彈過載時，彈體的彎曲變形非常明顯，彎曲幅度在幾十毫米甚至上百毫米（與導(dǎo)彈長度有關(guān)）。這就會影響發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度，甚至彈體可能會被折斷；同時大變形也可能引起絕熱層的脫粘等，增加了發(fā)動機著火、燒穿等的可能性。2）法向加速度對導(dǎo)彈發(fā)動機內(nèi)流場的影響圖1-1導(dǎo)彈機動過載下的受力簡圖法向加速度造成彈體的變形改變了發(fā)動機內(nèi)部空間，內(nèi)流場有很大變化，增加了發(fā)動機燒蝕和燒穿的可能性。實踐證明如果導(dǎo)彈發(fā)動機只做地面普通熱試車試驗，不研究在法向加速度作用下的性能，可能會因此而導(dǎo)致導(dǎo)彈在機動飛行中失效。為保證導(dǎo)彈的產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，必須設(shè)計和制作一套地面過載熱試車系統(tǒng)，對導(dǎo)彈在法向加速度作用下的性能進行評價，用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計與質(zhì)量控制。所以，綜上所述，設(shè)計的機器不僅要能滿足地面的普通的熱試車試驗，而且還要能在法向加速度作用下對火工品進行過載性能的檢測，不至于導(dǎo)彈在機動過載飛行中失效。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)張趨勢（含文獻綜述）導(dǎo)彈的氣動設(shè)計布局是這樣的：在導(dǎo)彈的紅外導(dǎo)引頭之后，緊接著有兩組十字型南昌航空大學科技學院學士學位論文2翼面。前面一組為固定的鴨式翼，后面一組用于俯仰和偏航控制。在俯仰和偏航控制翼面之后有一對副翼，與自由滾轉(zhuǎn)的尾部一起實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定。在彈體的后段還有4片翼板與十字型尾翼連接在一起，以在導(dǎo)彈進行大過載機動時對彈體后段起加強作用。因為在攻擊末段，固體發(fā)動機已快燃燒完，彈體后段實際上是一個空殼，如果沒有這些翼板，在導(dǎo)彈進行大過載機動時，彈體可能由于應(yīng)力作用而解體。據(jù)認為，巨蟒4導(dǎo)彈可承受的最大加速度過載高達70g，而美國的AIM9M卻只有35g。到目前為止，在加速度對發(fā)動機性能的影響方面，人們主要進行了火箭自旋引起的橫向加速度對推進劑藥柱產(chǎn)生的加速度效應(yīng)研究，即燃速增加導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)彈道性能發(fā)生畸變，影響了發(fā)動機的正常工作，這方面，國內(nèi)學者進行了大量的試驗研究和理論分析工作，并取得了重大的進展。然而實踐證明，自旋產(chǎn)生的橫向加速度與導(dǎo)彈機動飛行的橫向加速度對發(fā)動機工作產(chǎn)生的影響是有較大差別的，后者對發(fā)動機的影響更為突出，而且長期被人們忽視，國內(nèi)外至今缺乏對其的研究資料，因此十分必要開展橫向加速度對發(fā)動機性能的影響研究，獲得實驗數(shù)據(jù)，指導(dǎo)工程型號設(shè)計。橫向加速度對飛行發(fā)動機絕熱層燒蝕影響的實驗研究【10】表明，橫向加速度對絕熱層燒蝕影響主要原因是由于橫向加速度導(dǎo)致燃燒室內(nèi)流場發(fā)生改變，離心力方向側(cè)壁絕熱層形成“燒蝕坑”，并且絕熱層的燒蝕率隨橫向加速度的增加有加倍增長的趨勢。固體火箭發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)試驗臺【12】，從方案設(shè)計、動力源選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳感器選擇等方面研究了高速旋轉(zhuǎn)試驗臺涉及的幾個主要問題。從實際使用情況看，圖示固體火箭發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)試驗臺能夠滿足推力和壓力時間曲線同時測量的要求，同時震動噪聲也較低，試驗臺運轉(zhuǎn)、使用和維護性能較好。國內(nèi)外的實踐證明如果導(dǎo)彈發(fā)動機只做地面普通熱試車試驗，不研究在法向加速度作用下的性能，可能會因此面導(dǎo)致導(dǎo)彈在機動飛行中失效。為保證導(dǎo)彈的產(chǎn)品的質(zhì)南昌航空大學科技學院學士學位論文3量和可靠性，必須設(shè)計和制作一套熱試車系統(tǒng)，對導(dǎo)彈在法向加速度作用下的性能進行評價，用于指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計與質(zhì)量控制。三、研究內(nèi)容及實驗方案設(shè)計一個測量離心加速度的立式轉(zhuǎn)臺，要求：待測件重量35千克直徑120-150mm長度1000-2000mm最大離心加速度70g首先是了解該課題的特點以及發(fā)展狀況,對所選課題有個初步的了解,為總體方案的提出打下基礎(chǔ).第二步是傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計、比較與確定,通過對傳動方案的選擇,從而完成整體設(shè)計.畫出裝配圖,裝配圖畫好后,從裝配圖中設(shè)計計算選擇各零件以及完成對零件圖的初步繪制,用三維軟件Solidworks建立實體模型。給模型添加運動學參數(shù)、質(zhì)量特性參數(shù)、力學特性參數(shù)等外部環(huán)境，基于SolidWorksSimulationXpress完成實驗虛擬平臺下的運動測試。之后是對工件的夾緊方案的設(shè)計、比較與確定,完成設(shè)計后,是