弹射挂弹机构复位弹簧动塑性失效分析

论文摘要

在弹射实验中,弹射挂弹机构中的复位弹簧发生了塑性变形失效,不能满足弹射要求。故有必要找出复位弹簧失效机理,为选用该类弹簧及优化其性能提供理论依据。由于接触、弹塑性大变形和波动过程等多种非线性因素,复位弹簧动塑性失效问题是一个高度非线性模型。本文基于有限元数值仿真技术实现了复位弹簧的动塑性失效分析。首先,基于拉格朗日方程法建立了系统的动力学微分方程,并采用BDF刚性积分程序对该微分方程求解。采用上述方法实现了弹射挂弹机构动力学分析,得到了作用在复位弹簧上的冲击激励。然后,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了复位弹簧的有限元模型,研究了在上述冲击激励下复位弹簧的动塑性失效问题。由分析结果找到了复位弹簧发生失效的主要原因,且给出了失效的危险点。研究工作在工程上有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 相关领域的研究进展
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 基于机构动力学仿真的复位弹簧运动分析
• 2.1 引言
• 2.2 弹射挂弹机构的弹射原理
• 2.3 多刚体系统动力学理论
• 2.4 算例验证
• 2.5 复位弹簧运动分析
• 2.6 小结
• 第三章 复位弹簧静载特性理论与仿真研究
• 3.1 引言
• 3.2 复位弹簧静载特性理论分析
• 3.3 复位弹簧有限元建模方法研究
• 3.4 复位弹簧静载特性仿真分析
• 3.5 小结
• 第四章 塑性动力学相关理论及其应用
• 4.1 引言
• 4.2 塑性动力学本构关系
• 4.3 塑性动力学基本定理
• 4.4 基于ANSYS/LS-DYNA 的塑性动力学分析
• 4.5 算例验证
• 4.6 小结
• 第五章 复位弹簧的动塑性失效分析
• 5.1 引言
• 5.2 复位弹簧运动方程的建立
• 5.3 冲击激励下复位弹簧塑性失效仿真分析
• 5.4 冲击速度对复位弹簧塑性变形失效影响
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文完成的主要工作和结论
• 6.2 今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录 A
• 附录 B