火箭弹结构分析课件.ppt
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- 火箭弹 结构 分析 课件
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1、2022-6-7第八讲第八讲 火箭弹结构分析火箭弹结构分析2022-6-7 强度、刚度、稳定性。强度、刚度、稳定性。 火箭弹工程结构力学就是研究火箭弹工程结构的组成规律及其在外载火箭弹工程结构力学就是研究火箭弹工程结构的组成规律及其在外载荷作用下产生的内力及变形的一门学科。荷作用下产生的内力及变形的一门学科。 选取计算模型的原则是:选取计算模型的原则是: 1)抓住主要因素,忽略次要因素,尽量反映结构的实际特性;)抓住主要因素,忽略次要因素,尽量反映结构的实际特性; 2)与采用的计算工具相适应,力求便于力学计算。)与采用的计算工具相适应,力求便于力学计算。 平衡条件、变形连续(或协调)条件及应力
2、应变关系平衡条件、变形连续(或协调)条件及应力应变关系 。8.1 火箭弹结构分析的任务、方法及步骤火箭弹结构分析的任务、方法及步骤 8.1.1 火箭弹结构力学的研究对象与任务8.1.2 火箭弹结构力学分析的计算模型8.1.3 火箭弹结构力学所依据的基本规律2022-6-7 火箭弹的结构特征数是指表达火箭弹结构基本特征的某些参量。主火箭弹的结构特征数是指表达火箭弹结构基本特征的某些参量。主要包括:要包括: 弹径弹径 全弹长全弹长 质心距弹顶的距离质心距弹顶的距离 全弹质量全弹质量 极转动惯量极转动惯量 赤道转动惯量赤道转动惯量 DDBLcpxBmxJzJ 目的:为强度、威力、外弹道参数计算提供数
3、据目的:为强度、威力、外弹道参数计算提供数据 思路:单元体特征数思路:单元体特征数零件特征数零件特征数部件、全弹特征数部件、全弹特征数8.2 火箭弹结构特征数计算火箭弹结构特征数计算 2022-6-7(1)(1)弹体零件弹体零件 特征为旋成体。特征为旋成体。 划分为:划分为:1 1)圆柱体单元;)圆柱体单元;2 2)圆台(圆锥)体单元)圆台(圆锥)体单元 0012 31 2h1h2h3i-1i 弹顶切面h1h2hiRiRimmh1h2h3h1h2h3h4h5(a)战斗部壳体的单元划分战斗部壳体的单元划分; (b)燃烧室单元划分燃烧室单元划分图图8-1 零件单元体划分图零件单元体划分图8.2.1
4、 单元体划分2022-6-7(2)(2)尾翼尾翼 特征为平板。特征为平板。 划分为:划分为:1 1)矩形板单元;)矩形板单元;2 2)梯形板单元)梯形板单元 思路:将内外形分别划分单元,从左到右进行编号,标注特征尺寸。思路:将内外形分别划分单元,从左到右进行编号,标注特征尺寸。0 12h1h2尾翼梢部轮廓线尾翼根部轮廓线hkKh1R0(R0)R1R11j0hjrhiriri+1liixix图图8-2 尾翼单元体划分尾翼单元体划分 图图8-3 单元体的特征尺寸单元体的特征尺寸2022-6-7尺寸参数:尺寸参数: ir1ir形心到零件左端面距离形心到零件左端面距离高度高度ih左端面到零件左端面的距
5、离左端面到零件左端面的距离半径半径iliiilx单元体形心到零件左端面的距离单元体形心到零件左端面的距离Rb00 xir1bRa00rrw圆弧形战斗部在圆弧形战斗部在ix处的端面半径:处的端面半径:baxyriwii22)(图8-4 弧形部形状尺寸简图 2022-6-7同一零件材料相同同一零件材料相同vvvdvdvdmm000只需先求出体积特征量,最后乘以密度只需先求出体积特征量,最后乘以密度体积:体积:)2(32112iiiiiirrrrhV(1) (1) 截锥单元体的体积特征量截锥单元体的体积特征量 形心位置:形心位置:)2(1221122iiiiiiirrrrVhiiilx体积矩:体积矩
6、:iiViVxm8.2.2 单元体体积特征量计算2022-6-7 对自身极轴的转动惯量:对自身极轴的转动惯量: 对自身赤道轴的转动惯量:对自身赤道轴的转动惯量: 对零件左端面的体积转动惯量对零件左端面的体积转动惯量 :)(1041311212132iiiiiiixirrrrrrrrhiJ221123)63(302iiiiiiixixiVrrrrhJJ2iixixixVJJ2022-6-7 (2) (2) 梯形平板单元体的体积特征量梯形平板单元体的体积特征量 n对尾翼对尾翼 体积:体积: 单元体形心距单元体左端面距离单元体形心距单元体左端面距离 : 单元体形心距尾翼左端面的距离单元体形心距尾翼左
7、端面的距离 : 单元体对坐标原点的体积矩单元体对坐标原点的体积矩 :)(21iiiiirrnhV)( 3)2(11iiiiiirrrrhiiilxiiVixVM2022-6-7 关于弹体纵轴的体积转动惯量关于弹体纵轴的体积转动惯量 : 对自身赤道轴对自身赤道轴(垂直于尾翼平面的轴垂直于尾翼平面的轴)的体积转动惯量的体积转动惯量 : 对通过尾翼前缘横轴的体积转动惯量为对通过尾翼前缘横轴的体积转动惯量为 :)(231212123iiiiiiiixirrrrrrnhJ221123)63(302iiiiiiixiziVrrrrhJJ2iizizixVJJ2022-6-7 (3)圆弧形单元体的体积特征量
8、)圆弧形单元体的体积特征量 体积:体积: 单元体形心距单元体左端面距离单元体形心距单元体左端面距离 : 单元体形心距零件左端面的距离单元体形心距零件左端面的距离 : )()()3(31)(2222wwwwwwibRabbrahbahhbRbhViiiVMiiilx2022-6-7 单元体体积对单元体体积对O点的矩点的矩 : 关于自身纵轴的体积转动惯量关于自身纵轴的体积转动惯量 : 4224552232232222434111(6)()(26) ()255311(26)()(52() ) ()34(52)()3()()()2 ()2xiwwwwwwwwwwwwwJhbbhaabhabab hah
9、arbaaRbb hRba Rr33222)()(32836)(612brbRbahhbbRhMwwwi)()()(2bRbrahabww2022-6-7 关于通过左端横轴的体积转动惯量:关于通过左端横轴的体积转动惯量: 关于自身赤道轴的体积转动惯量关于自身赤道轴的体积转动惯量 :)(4)( 3)(10)(10)(10)(35(21210156)(1030222333322223bRaahbrabrabrabrhabaahhbhJJwwwwwwwxizi)()4(3)()4(322222wwwabRaa2iizixiVJJ2022-6-7h1R1h21R3R2x2h3(1)利用单元体参数计算零
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