球窩噴管性能分析.pdf

1、本課題的研究對(duì)象-某型號(hào)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)球窩噴管,屬我國(guó)新一代先進(jìn)常規(guī)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的Ⅱ級(jí)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的輕質(zhì)化、高精度、大載荷的推力向量控制(ThrustVectorControl-TVC)系統(tǒng)。其功能是為某型號(hào)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)燃?xì)馓峁┛煽剌S向和側(cè)向飛行推力,以保證飛行器穩(wěn)定性、按規(guī)定彈道飛行或作必要機(jī)動(dòng)飛行。球窩噴管是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械動(dòng)力裝置,是導(dǎo)彈彈體的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器控制的最終環(huán)節(jié),關(guān)系到飛行的成敗。某型號(hào)固體火箭發(fā)動(dòng)

2、機(jī)TVC系統(tǒng)-球窩噴管的全軸擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)大尺寸(Φ≥300mm)球面的陽(yáng)球和陰球等組成的接頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。接頭即是TVC系統(tǒng)活動(dòng)體和固定體的聯(lián)接件,又是載荷支撐件。系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中,在大載荷作用下,接頭受力狀態(tài)比較復(fù)雜。決定接頭動(dòng)態(tài)性能的接觸力分布、擺心漂移量及系統(tǒng)作動(dòng)力矩預(yù)報(bào)問(wèn)題;決定接頭接觸承載性能的接觸應(yīng)力、接觸變形問(wèn)題,是決定系統(tǒng)功能發(fā)揮的關(guān)鍵問(wèn)題,其具體的研究方法和研究?jī)?nèi)容是目前該型號(hào)TVC系統(tǒng)尚未解決的關(guān)鍵問(wèn)題,是本文主要研究目標(biāo)。本課

3、題的主要研究?jī)?nèi)容有:第一.基于Pro/E軟件,建立球窩噴管整機(jī)模型,為系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析提供幾何模型。第二.基于虛擬樣機(jī)技術(shù),建立球窩噴管接頭參數(shù)化接觸模型、剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)模型。以正弦波激勵(lì)方式,計(jì)算分析不同載荷作用下,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中,陰、陽(yáng)球間接觸力的大小及分布規(guī)律、擺心漂移量和系統(tǒng)作動(dòng)力矩。第三.采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,計(jì)算了噴管內(nèi)壁面壓力分布;基于有限元分析軟件ANSYS,建立球窩噴管接觸有限元計(jì)算模型,計(jì)算分析球窩噴管接頭接