单轨火箭橇靴-轨冲击响应传递特性研究

发布时间：2025-07-05 11:19

　　 单轨火箭橇靴-轨的冲击响应是影响其运动过程中系统稳定性的主要问题。本文以单轨火箭橇为研究对象,采用有限元结构动力学仿真分析方法建立了非线性火箭橇-轨道耦合动力学模型;对比分析了理想平直轨和不平顺轨两种轨道模型条件下滑靴、卡环、发动机的振动量变化,并进行了火箭橇的试验验证和数据对比。结果表明:不平顺轨道对火箭橇靴-轨冲击响应振动加速度均方根值的影响大于理想平直轨道,滑靴处二者最大偏差为3～5倍,且随机振动特性显著;最大速度时刻的靴-轨冲击预测结果与实测值在侧向和竖向振动趋势上具有很好的一致性。研究结果为火箭橇结构优化设计及稳定性分析提供了理论依据和技术保障。

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【部分图文】：

图4 靴-轨相互作用有限元结构示意图

图3橇-轨耦合有限元模型3单轨火箭橇系统靴-轨冲击响应传递特性预示算例

图5 轨道不平顺数据

轨道模型：对于长程复杂性问题，工程上一般采用分段计算，分段的长度与轨上运行橇体的速度和动力学方程组的收敛性有关。本文采用200m轨道模型进行计算。轨道模型分别建立了理想平直轨道和不平顺轨道。理想平直轨道模型即无侧向和竖向不平顺。不平顺轨道模型则依据图5的数据建立空间多阶段样条曲线....

图6 预测点位置

选取计算前设定在橇体滑靴处、卡环处、发动机处的预测点，如图6所示。提取三个部位振动测量点的三向加速度-时间历程曲线，分析得到该火箭橇在特定时间段内的靴-轨冲击响应数据，如图7和表2所示。由图7和表2可知，在理想平直轨道上三个部位的三向振动加速度数值相当。说明橇体运行平稳，振动量值....

图8 三向振动实测数据

由测试数据可知：前卡环顶部航向振动出现限幅，数据不可靠；滑靴的航向振动加速度比发动机壳体的航向振动加速度大；竖向和侧向振动中滑靴的振动加速度最大，卡环和发动机壳体的振动量比滑靴的振动量小。图8三向振动实测数据

本文编号：4056021