分離導(dǎo)向機(jī)構(gòu)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、火箭是航天工程中重要的載體，在多級(jí)火箭分離過程中，為避免脫離火箭對(duì)上一級(jí)火箭的影響，火箭每級(jí)之間要設(shè)計(jì)分離導(dǎo)向裝置。在分離過程中，導(dǎo)向裝置能夠?yàn)槊撾x級(jí)火箭提供相對(duì)的分離方向和位移限制，防止分離過程中影響上級(jí)火箭飛行姿態(tài)或碰撞上級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，所以分離機(jī)構(gòu)的性能直接影響火箭分離結(jié)果。本文研究設(shè)計(jì)了一種測(cè)試分離導(dǎo)向機(jī)構(gòu)性能的試驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了力學(xué)分析，并根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化理論優(yōu)化試驗(yàn)臺(tái)桁架，最后對(duì)試驗(yàn)臺(tái)仿真系統(tǒng)和圓柱滑軌進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的

2、主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，為了更加針對(duì)分離導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的性能設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)，本文首先對(duì)和試驗(yàn)臺(tái)有直接關(guān)系的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，明確指出現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限性。在分析了試驗(yàn)臺(tái)工作原理后，根據(jù)工作任務(wù)要求設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)臺(tái)整體機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括桁架、直線作動(dòng)器、加載平臺(tái)結(jié)構(gòu)、緩沖裝置等。
　　其次，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，研究了分離試驗(yàn)臺(tái)加載載荷以及試驗(yàn)臺(tái)主要結(jié)構(gòu)中關(guān)節(jié)軸承和直線作動(dòng)器的受力情況，利用ADAMS仿真軟件對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)

3、動(dòng)仿真研究。隨后利用ANSYS Workbench有限元分析軟件對(duì)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，研究了直線作動(dòng)器滾珠絲杠的滾珠和滾道之間的彈性接觸問題，得出了滾珠與絲杠滾道之間的接觸壓力大于滾珠與螺母滾道之間的接觸壓力的結(jié)論，為滾珠、滾道的磨損和壽命提供了可靠的理論依據(jù)，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)直線作動(dòng)器使用壽命具有指導(dǎo)意義。
　　之后，采用連續(xù)體漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法優(yōu)化試驗(yàn)臺(tái)桁架部分。其中分析推導(dǎo)了漸進(jìn)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的靈敏度，并設(shè)計(jì)了優(yōu)化的性能指標(biāo)。應(yīng)用AN