超声速内埋武器分离数值研究 被引量：14

1

作者 杨俊 李骞 +2 位作者 谢云恺 朱建辉 童明波 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期171-174,共4页

旨在为内埋武器的投放安全性,分析了攻角和舱门对开式武器舱流动特性的影响。结合嵌套网格方法并耦合六自由度运动方程研究了内埋式导弹在超声速条件下的分离轨迹和姿态变化,分析了不同马赫数对重力投放和弹射投放两种分离方式导弹分离... 旨在为内埋武器的投放安全性,分析了攻角和舱门对开式武器舱流动特性的影响。结合嵌套网格方法并耦合六自由度运动方程研究了内埋式导弹在超声速条件下的分离轨迹和姿态变化,分析了不同马赫数对重力投放和弹射投放两种分离方式导弹分离轨迹的影响。计算结果表明,攻角和舱门不能改变开式武器舱的流动类型;两种分离方式都能使导弹安全分离,但是重力投放下导弹的俯仰角变化较大,不利于导弹点火发射。 展开更多

关键词 内埋武器舱 分离方式 嵌套网格 六自由度

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基于概率支持向量机的可靠性分析与设计方法 被引量：13

2

作者 赵安龙 李洪双 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期50-56,共7页

结构可靠性设计是现代结构设计中能够考虑不确定性因素影响的重要方法之一。针对结构可靠性设计中较为复杂的隐式多概率约束条件问题,本文提出了一种有效的代理模型方法。该方法基于多输入多输出支持向量机方法,并引入分类错误概念,可... 结构可靠性设计是现代结构设计中能够考虑不确定性因素影响的重要方法之一。针对结构可靠性设计中较为复杂的隐式多概率约束条件问题,本文提出了一种有效的代理模型方法。该方法基于多输入多输出支持向量机方法,并引入分类错误概念,可以同时对多个概率约束条件进行建模,同时对概率约束条件进行了相对保守的结构可靠性分析,得出非零失效概率的两者差值在1%~10%。将该可靠性评估方法嵌入可靠性设计优化框架内,形成了偏于安全的结构可靠性设计方法。文中还提出了一种新偏导数计算方法,用于可靠性优化设计。最后将所提方法应用于减速器可靠性分析和优化设计中,验证了其计算精度和效率。 展开更多

关键词 结构可靠性分析 优化设计 概率支持向量机 多输入多输出 代理模型

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亚声速翼身融合无人机概念外形参数优化 被引量：12

3

作者 邓海强 余雄庆 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1200-1208,共9页

为了兼顾翼身融合(BWB)布局无人机(UAV)的气动、隐身和结构重量要求,应用优化方法研究了某亚声速翼身融合无人机概念方案的外形设计问题。外形优化设计流程包括全机参数化几何外形模型、气动分析、机翼根部弯矩计算、雷达散射截面(RCS)... 为了兼顾翼身融合(BWB)布局无人机(UAV)的气动、隐身和结构重量要求,应用优化方法研究了某亚声速翼身融合无人机概念方案的外形设计问题。外形优化设计流程包括全机参数化几何外形模型、气动分析、机翼根部弯矩计算、雷达散射截面(RCS)分析、代理模型的建立和外形参数优化计算。选择了三种不同优化目标研究翼身融合无人机外形优化问题:①未配平状态升阻比最大;②配平状态升阻比最大;③配平状态升阻比尽量大和机翼弯矩尽量小。通过优化结果的对比分析,揭示了配平约束和机翼弯矩目标对优化设计结果的影响。研究结果表明:计入配平约束能够有效提高配平升阻比;将配平状态升阻比尽量大和机翼根部弯矩尽量小作为优化目标能够获得合理的优化外形。 展开更多

关键词 翼身融合布局 无人机 优化 配平阻力 机翼弯矩

原文传递

空天飞机再入轨迹的变精度序列优化方法 被引量：3

4

作者 朱俊杰 余雄庆 +1 位作者 罗东明 王宇 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期50-56,共7页

为提高空天飞机再入轨迹优化方法的稳健性和精度,提出一种变精度序列优化方法。优化计算过程分为3个步骤:首先进行预优化,即在粗离散情况下,应用混合优化方法进行轨迹优化,获得各时间点设计变量的最优解;然后对预优化的结果进行一元全... 为提高空天飞机再入轨迹优化方法的稳健性和精度,提出一种变精度序列优化方法。优化计算过程分为3个步骤:首先进行预优化,即在粗离散情况下,应用混合优化方法进行轨迹优化,获得各时间点设计变量的最优解;然后对预优化的结果进行一元全区间插值处理,获得细离散情况下设计变量的初值;最后进行精细优化,获得精度更高的计算结果。算例结果表明,变精度序列优化方法能稳健地求解空天飞机再入轨迹优化问题,并能以较少的计算量获得满足精度要求的优化结果。 展开更多

关键词 空天飞机 再入轨迹 优化 混合优化 插值

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翼身融合无人机参数化建模与气动特性分析 被引量：2

5

作者 邓海强 余雄庆 +1 位作者 尹海莲 邓枫 《航空计算技术》 2016年第6期51-55,共5页

以亚声速翼身融合无人机概念设计阶段多学科设计优化为应用背景,提出了考虑操纵面偏转的参数化建模与气动分析方法:1)采用CST方法、CATIA二次开发技术建立操纵面未偏转和偏转构型的三维几何外形;2)采用Tcl语言编制具有容错能力的Gridge... 以亚声速翼身融合无人机概念设计阶段多学科设计优化为应用背景,提出了考虑操纵面偏转的参数化建模与气动分析方法:1)采用CST方法、CATIA二次开发技术建立操纵面未偏转和偏转构型的三维几何外形;2)采用Tcl语言编制具有容错能力的Gridgen脚本,划分网格;3)采用位流分析和工程方法计算气动特性参数。通过iSIGHT软件集成上述步骤,建立了自动化的计算环境,对某无人机进行了建模和气动分析,风洞试验验证表明方法满足概念设计阶段的精度要求。 展开更多

关键词 翼身融合布局 无人机 参数化建模 气动特性分析

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直升机燃油系统增压转自吸供油动特性 被引量：1

6

作者 杨小龙 罗铁苟 +1 位作者 金华 童明波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期895-900,共6页

通过某型燃油系统增压供油转自吸供油试验,研究了发动机入口处的流量历程。在试验研究和直升机燃油系统增压转自吸供油机理基础上,利用Flowmaster软件建立了某典型直升机燃油系统仿真模型,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了模型的正确... 通过某型燃油系统增压供油转自吸供油试验,研究了发动机入口处的流量历程。在试验研究和直升机燃油系统增压转自吸供油机理基础上,利用Flowmaster软件建立了某典型直升机燃油系统仿真模型,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了模型的正确性。在此基础上,研究了直升机燃油系统增压转自吸供油动特性。结合仿真结果,分析了增压泵出口单向阀的弹簧预紧力、弹簧刚度对发动机入口燃油流量、压力的影响,为燃油系统零部件选型及参数确定提供参考。 展开更多

关键词 燃油系统 增压供油 自吸供油 仿真

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V-型皱褶芯材承压的均质化等效模型

7

作者 周华志 王志瑾 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2866-2873,共8页

采用代理模型获得V-型皱褶芯材等效屈服应力、等效平台应力和几何参数之间的关系,并据此提出了一种承受静力/准静力面外压缩的V-型皱褶芯材均质化等效模型。计算结果与试验结果的对比表明:皱褶芯材的均质化等效模型可以很好地模拟原结... 采用代理模型获得V-型皱褶芯材等效屈服应力、等效平台应力和几何参数之间的关系,并据此提出了一种承受静力/准静力面外压缩的V-型皱褶芯材均质化等效模型。计算结果与试验结果的对比表明:皱褶芯材的均质化等效模型可以很好地模拟原结构的弹塑性力学特性,并能大大减少计算耗时。对于皱褶夹芯板在结构中,特别是抗坠毁吸能结构中的应用,本文的等效模型提供了一种高效率的计算及优化手段。 展开更多

关键词 皱褶夹芯板 等效模型 有限元分析 代理模型 刚度折减

原文传递

复合材料厚层合板力学性能等效方法研究

8

作者 江彬彬 王志瑾 《机械制造与自动化》 2018年第4期63-66,共4页

基于复合材料三维等效弹性常数理论,分别建立了厚复合材料悬臂梁和三点弯曲厚复合材料层合板的等效模型进行数值分析,并和逐层细分模型结果对比,研究了子层对等效模型位移计算误差的影响,分析了等效模型层间应力的计算精度。研究表明,... 基于复合材料三维等效弹性常数理论,分别建立了厚复合材料悬臂梁和三点弯曲厚复合材料层合板的等效模型进行数值分析,并和逐层细分模型结果对比,研究了子层对等效模型位移计算误差的影响,分析了等效模型层间应力的计算精度。研究表明,对于子层厚度比<0.2的厚复合材料层合板,采用等效模型进行数值分析,可以得到较高精度的位移-应力分析结果。以等效模型得到的层间应力作为设计约束时,厚复合材料层合板的设计是偏安全的。 展开更多

关键词 复合材料 厚层合板 三维弹性常数 力学性能 等效模型 层间应力

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新型垂直起降运载器着陆支架收放系统设计与分析 被引量：10

9

作者 肖杰 张明 +1 位作者 岳帅 夏昊天 《机械设计与制造工程》 2017年第3期30-35,共6页

运载器着陆支架收放系统的性能对运载器的安全着陆和回收利用起着决定性作用。以星球着陆器软着陆机构为参考,设计了一种基于气体驱动的腿式着陆支架及其气压驱动系统。运用LMS Imagine.Lab AMESim软件和ADAMS软件对着陆支架气压控制系... 运载器着陆支架收放系统的性能对运载器的安全着陆和回收利用起着决定性作用。以星球着陆器软着陆机构为参考,设计了一种基于气体驱动的腿式着陆支架及其气压驱动系统。运用LMS Imagine.Lab AMESim软件和ADAMS软件对着陆支架气压控制系统和动力学系统进行联合仿真,模拟着陆支架的展开和收起,利用仿真结果研究了运载器着陆支架收放时的动态性能,并计算得到了运载器所携带的高压气瓶的最小容量。仿真分析结果表明,伸展机构的机械结构能够在气动力作用下伸展和收缩,着陆支架满足收放功能要求,其展开时间也能满足使用要求。 展开更多

关键词 着陆支架 气动系统 收放机构 联合仿真

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力偶式星箭分离装置方案设计及参数影响分析

10

作者 王紫阳 王惠 张明 《机械设计与制造工程》 2024年第2期61-66,共6页

以一箭四星发射任务为研究背景,设计一种集合分离功能与卫星起旋功能的力偶式星箭分离方案。该方案由4套对称布置的力偶式分离装置组成,每套分离装置上包含作用点对称的两个分离冲量装置和接触面相关结构。基于ADAMS软件,建立了以气动... 以一箭四星发射任务为研究背景,设计一种集合分离功能与卫星起旋功能的力偶式星箭分离方案。该方案由4套对称布置的力偶式分离装置组成,每套分离装置上包含作用点对称的两个分离冲量装置和接触面相关结构。基于ADAMS软件,建立了以气动作动筒为分离冲量装置的星箭分离动力学模型,采用正交设计方法分析了分离系统设计参数对分离过程的影响。结果表明:最大活塞行程和峰值推力增大可有效增大卫星起旋角速度与相对分离速度;增大推力夹角和作用点直径提高了卫星起旋角速度,但会减小相对分离速度。最后,综合考虑各设计参数的影响与卫星结构限制,确定了一组合适的分离系统参数。 展开更多

关键词 多星分离 力偶式分离方案 结构设计 正交设计

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基于Voronoi理论的铝合金裂纹萌生寿命仿真分析 被引量：2

11

作者 潘微 龙安林 +3 位作者 邹羽 李杰 李春明 王芳丽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第8期160-162,175,共4页

铝合金作为飞机上广泛应用的金属材料,其裂纹萌生寿命往往很难通过试验预测,针对三维铝合金多晶体基于Voronoi理论建立了其数学模型和有限元模型,用来表征大小、形状随机分布且各向异性的多晶体特性,在细观尺度上,通过晶体塑性有限元分... 铝合金作为飞机上广泛应用的金属材料,其裂纹萌生寿命往往很难通过试验预测,针对三维铝合金多晶体基于Voronoi理论建立了其数学模型和有限元模型,用来表征大小、形状随机分布且各向异性的多晶体特性,在细观尺度上,通过晶体塑性有限元分析方法在ABAQUS软件中对6111-T4铝合金多晶体进行单轴微拉伸数值模拟,分析了多晶体的应力应变分布情况,最后通过双线性内聚力本构关系建立了三维多晶体的疲劳退化和损伤演化细观模型,实现了微观尺度疲劳载荷作用下铝合金多晶体的裂纹扩展行为模拟,并给出了6111-T4铝合金多晶体的疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,通过仿真分析得到的铝合金多晶体裂纹扩展路径与试验中扩展路径相似,该方法可以预测铝合金裂纹萌生寿命。 展开更多

关键词 裂纹萌生寿命 VORONOI 晶体塑性有限元 内聚力单元 疲劳退化

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月面大范围探测功能需求分析及其研究现状 被引量：5

12

作者 田亚骏 张明 林轻 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期649-655,共7页

为满足月面大范围探测任务中千公里级探测范围要求,分析了月面大范围探测应满足的基本任务和功能,通过对行星探测器研究现状和发展状况的调查研究,得到了实现大范围探测的4种潜在技术途径。结合月面大范围探测器的任务和功能需求,确定... 为满足月面大范围探测任务中千公里级探测范围要求,分析了月面大范围探测应满足的基本任务和功能,通过对行星探测器研究现状和发展状况的调查研究,得到了实现大范围探测的4种潜在技术途径。结合月面大范围探测器的任务和功能需求,确定月面飞行器方案为大范围探测的最优方案。该方案能够满足要求,为大范围探测前期研究提供可靠参考。 展开更多

关键词 大范围探测 需求分析 行星探测器 月面飞行器

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某无人机弹射起飞动力学分析与安全性研究

13

作者 罗江雪 彭一明 +2 位作者 聂宏 魏小辉 郝嘉煜 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第S02期1-8,共8页

针对新型无人机设计初期技术人员关心的弹射方式的结构参数与布局形式的选型问题,以某无人机为研究对象,建立了无人机弹射起飞动力学模型。在此基础上分析了弹射杆长度、弹射杆机身安装点等主要参数对无人机弹射起飞安全性的影响,仿真... 针对新型无人机设计初期技术人员关心的弹射方式的结构参数与布局形式的选型问题,以某无人机为研究对象,建立了无人机弹射起飞动力学模型。在此基础上分析了弹射杆长度、弹射杆机身安装点等主要参数对无人机弹射起飞安全性的影响,仿真结果表明:弹射杆长度增加、安装点距无人机质心水平距离减小、垂直距离增加均可增加弹射过程无人机俯仰角,减小前起落架轴向载荷及振荡,能够有效提高弹射起飞安全性;当弹射杆长度增加至800 mm,安装点距无人机质心水平距离减小至289 mm,垂直距离增加至365 mm,会有前起落架提前离地的风险;当安装点距无人机质心水平距离增加至589 mm,垂直距离减小至265 mm,前起落架会出现突伸现象。 展开更多

关键词 无人机 弹射起飞 弹射杆 前起落架 动力学

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使用情况差异对民机载荷谱地空地损伤分散性的影响 被引量：3

14

作者 王长江 姚卫星 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期668-673,共6页

单次起落平均飞行距离是民机使用情况的主要表征量。它的随机性使得机队中每架飞机的过载超越频次曲线不同和相同过载下的应力不同,从而导致载荷谱的分散。地空地循环是民机疲劳损伤的主要来源,考虑平均飞行距离随机性,着重分析地空地... 单次起落平均飞行距离是民机使用情况的主要表征量。它的随机性使得机队中每架飞机的过载超越频次曲线不同和相同过载下的应力不同,从而导致载荷谱的分散。地空地循环是民机疲劳损伤的主要来源,考虑平均飞行距离随机性,着重分析地空地循环载荷的分散,采用蒙特卡罗法模拟其分布参数,并根据结构的S—N曲线计算地空地损伤的分布。结果表明:(1)使用情况差异导致的地空地损伤的分散可以用对数正态分布描述;(2)该分散性主要受飞行距离标准差的影响,均值的影响很小。 展开更多

关键词 载荷谱 疲劳可靠性 使用情况 分散系数 地空地循环 民用飞机

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垂直起降运载器着陆支架总体设计与布局优化 被引量：2

15

作者 朱冠宁 聂宏 +1 位作者 张明 陈力 《机械设计与制造工程》 2020年第6期62-67,共6页

高可靠的着陆缓冲机构是垂直起降可重复使用运载器顺利回收的必要保证。以Space-X公司Falcon-9运载器的着陆支架为参考,提出了垂直起降运载器着陆支架的设计方案,建立了着陆支架的几何拓扑模型。将着陆支架的总体设计参数作为决策变量,... 高可靠的着陆缓冲机构是垂直起降可重复使用运载器顺利回收的必要保证。以Space-X公司Falcon-9运载器的着陆支架为参考,提出了垂直起降运载器着陆支架的设计方案,建立了着陆支架的几何拓扑模型。将着陆支架的总体设计参数作为决策变量,运用能量法建立运载器着陆支架的数学模型,以着陆动力学响应及主着陆腿长度为优化目标,对着陆支架的总体布局设计参数进行优化。在ADAMS中建立着陆支架的动力学模型,分别将优化前、后的设计参数输入动力学模型,并对优化前后的动力学响应进行对比。计算结果表明,优化后主着陆腿受到的最大压力以及副着陆腿受到的最大拉力分别降低了23.15%和21.43%,有效地降低了过载,提高了垂直起降运载器的着陆稳定性。 展开更多

关键词 垂直起降运载器 着陆支架 多目标优化 动力学仿真

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六轮小车式起落架地面载荷分析研究 被引量：1

16

作者 张明 卫夕阳 +1 位作者 杨子民 史夏正 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1090-1099,共10页

为了分析起落架支柱柔性和机身柔性对飞机地面运动载荷的影响,应用动力学基本原理,建立了六轮小车式起落架动力学模型及全机模型。对活塞杆与外筒柔性化处理,并在对称水平着陆、机尾下沉着陆和滚转着陆3种着陆工况下,分析了小车式起落... 为了分析起落架支柱柔性和机身柔性对飞机地面运动载荷的影响,应用动力学基本原理,建立了六轮小车式起落架动力学模型及全机模型。对活塞杆与外筒柔性化处理,并在对称水平着陆、机尾下沉着陆和滚转着陆3种着陆工况下,分析了小车式起落架的载荷分配情况,研究了着陆工况及支柱柔度对小车式起落架载荷分配的影响。对机身进行柔性化处理,分析机身柔性对地面载荷的影响。结果表明:支柱柔度对起落架航向载荷影响较大,对垂向载荷影响较小;考虑机身柔性后,弹性机身变形吸收能量,有助于减弱机体振动,起落架及轮胎上的载荷也明显减小。 展开更多

关键词 支柱柔性化 起落架 机身柔性 地面载荷

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典型机身结构随机声疲劳寿命分析研究 被引量：2

17

作者 李凤 张明 《机械设计与制造工程》 2020年第7期49-54,共6页

以某型飞机机身盒段为研究对象,建立了其仿真分析模型。将模型导入ABAQUS软件中进行模态分析。结合声学基本理论和随机振动理论,在LMS Virtual.Lab软件中采用间接边界元法对结构进行声振耦合计算。采用Miner疲劳寿命估算法则以及Goodma... 以某型飞机机身盒段为研究对象,建立了其仿真分析模型。将模型导入ABAQUS软件中进行模态分析。结合声学基本理论和随机振动理论,在LMS Virtual.Lab软件中采用间接边界元法对结构进行声振耦合计算。采用Miner疲劳寿命估算法则以及Goodman直线校正方法对平均应力进行了修正,结合材料的S-N曲线求得结构的疲劳寿命。结果显示,损伤严重的区域依次为机身盒段上蒙皮和周边蒙皮,底部的损伤最小。研究了声压级和结构形式对机身盒段声疲劳寿命的影响,结果表明,以衰减后的声压级作为声载荷以及含罐体的双层结构都使得机身盒段的声疲劳寿命增加。 展开更多

关键词 模态分析 声疲劳 间接边界元 功率谱密度 声疲劳寿命

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多轮多支柱起落架载荷分配研究与分析 被引量：1

18

作者 尤颖 张明 《机械设计与制造工程》 2020年第5期61-66,共6页

以波音公司B-747客机为例,建立了多轮多支柱起落架动力学模型,计算分析了多轮多支柱起落架中单个支柱的缓冲性能,并分析了对称着陆和滚转着陆工况下多支柱起落架的载荷分配。针对在大俯仰角对称着陆工况下机身主起落架载荷过大的问题,... 以波音公司B-747客机为例,建立了多轮多支柱起落架动力学模型,计算分析了多轮多支柱起落架中单个支柱的缓冲性能,并分析了对称着陆和滚转着陆工况下多支柱起落架的载荷分配。针对在大俯仰角对称着陆工况下机身主起落架载荷过大的问题,通过提高机身主起落架缓冲器效率和缩短机身与机翼主起落架启动时间差对载荷分配进行了改进研究。引入关联支柱技术研究了支柱连通对多支柱起落架载荷分配的影响,并在支柱连通的情况下对起落架的缓冲性能进行了改进,为多支柱起落架载荷分配的研究奠定了基础。 展开更多

关键词 起落架 多轮多支柱 缓冲性能 载荷分配 动力学分析

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基于ADAMS的火箭分离机构动力学分析及仿真 被引量：1

19

作者 陈力 张明 +1 位作者 颜驿濛 朱冠宁 《机械设计与制造工程》 2020年第7期7-11,共5页

以多体系统动力学为理论基础,在动力学分析软件ADAMS中建立了火箭整流罩分离模型,对该分离机构模型进行动力学仿真计算与分析,得到了分离机构的动力学仿真计算结果。对整流罩和箭体分离过程中的速度和角速度进行分析,比较各个载荷随时... 以多体系统动力学为理论基础,在动力学分析软件ADAMS中建立了火箭整流罩分离模型,对该分离机构模型进行动力学仿真计算与分析,得到了分离机构的动力学仿真计算结果。对整流罩和箭体分离过程中的速度和角速度进行分析,比较各个载荷随时间的变化情况,结果表明分离火箭推力对分离机构在分离过程中速度和姿态的变化影响最大。 展开更多

关键词 火箭 整流罩 分离机构 动力学仿真 ADAMS

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垂直起降运载器展开锁定机构设计与仿真分析

20

作者 聂献东 杨赧 +1 位作者 聂宏 张明 《机械设计与制造工程》 2020年第8期61-66,共6页

着陆系统技术是垂直起降运载器顺利回收的必要保证,为此设计了一种气压驱动的展开锁定机构。依据某运载火箭的技术指标,设计了运载器着陆系统的总体布局形式,对其中的展开锁定机构进行了结构设计,使其能满足展开、锁定、承载的任务要求... 着陆系统技术是垂直起降运载器顺利回收的必要保证,为此设计了一种气压驱动的展开锁定机构。依据某运载火箭的技术指标,设计了运载器着陆系统的总体布局形式,对其中的展开锁定机构进行了结构设计,使其能满足展开、锁定、承载的任务要求。根据展开锁定机构工作原理和着陆系统展开过程建立了着陆系统的展开动力学模型,分别搭建机械结构模型和气压驱动模型,并通过接口模块进行气动-机械联合仿真,讨论着陆支腿展开特性及其影响因素。 展开更多

关键词 垂直起降运载器 展开锁定机构 结构设计 展开动力学

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