某火箭发射系统模态实验研究

论文摘要

多管火箭发射系统动力学特性对射击密集度有着显著的影响。模态分析是研究结构动态特性的重要基础和方法,对提高和优化火箭发射系统动态特性非常重要。本文根据模态分析理论,对某火箭发射系统进行了试验模态分析,主要工作分为有限元计算分析和试验分析两个部分。有限元计算：利用三维绘图软件Pro/E分别建立了定向管和火箭发射系统的简化几何模型,将几何模型导入有限元分析软件ANSYS,生成有限元模型。通过有限元计算,获取了定向管和火箭发射系统的模态参数,尤其是模态振型,为模态试验提供了重要的参考依据。模态试验：针对某火箭发射系统结构特点,构建了模态试验系统。在此基础上,参考有限元计算结果,分别对定向管和火箭发射系统的试验方案进行合理规划并进行试验,对试验中出现的问题进行分析并给出解决方法,参照有限元计算结果进行试验模态参数辨识。模态试验研究的结果,一方面验证了有限元计算结果的准确性,另一方面为评价火箭发射系统动态特性提供了直接的依据。本文根据研究结果对系统的优化设计提出了改进方向,对玻璃钢材料定向管计算与试验结果的偏差进行了详细分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 论文研究内容和意义
• 1.3 本文的主要工作
• 2 有限元模态分析
• 2.1 软件简介
• 2.1.1 Pro/E软件简介
• 2.1.2 ANSYS软件简介及有限元法核心思想
• 2.2 模型规划
• 2.3 钢材料定向管建模与计算
• 2.4 玻璃钢材料定向管建模与计算
• 2.5 发射系统建模及模态计算
• 2.5.1 系统建模
• 2.5.2 系统模态计算
• 2.6 本章小结
• 3 试验模态分析与参数识别基本理论
• 3.1 试验模态分析基本理论
• 3.1.1 多自由度系统振动理论
• 3.1.2 多自由度系统实模态理论
• 3.2 实模态参数频域识别方法
• 3.3 模态试验结果精度分析方法
• 3.4 本章小结
• 4 模态试验
• 4.1 激励方式与激励装置的选择
• 4.2 传感器类型的选择
• 4.3 模态测试软件及相关硬件简介
• 4.4 定向管模态试验
• 4.4.1 试验支撑方式的确定
• 4.4.2 试验设置与试验
• 4.5 火箭发射系统模态试验
• 4.5.1 试验支撑方式
• 4.5.2 激励点与测量点选择
• 4.5.3 建立试验几何模型
• 4.5.4 测量方案选择
• 4.5.5 数据采集与模态参数辨识
• 4.5.6 试验结果及其与有限元计算结果对比分析
• 4.5.7 试验中常见问题及注意事项
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献