某空气弹簧的结构设计与分析

发布时间：2017-07-28 20:09

  本文关键词：某空气弹簧的结构设计与分析

  更多相关文章： 支撑系统 空气弹簧 有限元分析 模态试验

【摘要】：空气弹簧是在柔性密闭容器中冲入压缩空气,利用空气可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧。它具有优良的弹性特性,在国外已经广泛应用于航天、航空、火车、汽车、机械等部门。特别是在一些大型的结构模态试验中,欧美国家常常会用到空气弹簧,如导弹、大型飞行器在做地面振动试验用空气弹簧作为支持,来减小支持系统振动的影响,达到模拟空中悬浮状态的要求。空气弹簧的强度特性很难用传统的理论和方法进行研究。随着各个学科的发展及有限元理论逐渐成熟,有限元法是分析复杂结构力学问题的一个有效工具。模态试验是研究飞行器动态特性的基本工作之一。在模态试验时,理想的试验状态是使试验件处于“自由-自由”状态。本文设计了某航天产品的模态试验弹性支持系统,利用CATIA软件对地面支持系统即空气弹簧进行建模,利用ANSA、NASTRAN软件,对空气弹簧的各个分系统和总体进行强度、刚度和动力特性分析,验证每个部件、每个系统和总体设计的合理性。由于试验件是由弹性支撑系统支撑的,支撑系统的刚度、附加质量和支撑位置直接影响系统的刚体模态频率,为此,本文还研究了支撑刚度、附加质量、支撑位置等参数对模态试验结果的影响,提出了模态试验支撑系统的设计方法。
【关键词】：支撑系统 空气弹簧 有限元分析 模态试验
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V416.8
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 传统空气弹簧简介11-12
• 1.3 国内外研究状况12-14
• 1.3.1 国内空气弹簧发展历史和研究概况12-13
• 1.3.2 国外空气弹簧发展历史和研究概况13-14
• 1.4 本文主要研究内容14
• 1.5 本章小结14-15
• 第2章 有限元法概述及软件介绍15-18
• 2.1 有限元法的发展历程15
• 2.2 有限元法概述15-16
• 2.3 常用的有限元软件16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第3章 分系统设计18-30
• 3.1 顶部可动托架的设计19
• 3.2 中部充气系统设计与分析19-23
• 3.2.1 中部充气系统的设计19-20
• 3.2.2 中部充气系统的有限元分析20-23
• 3.3 底部支持系统设计与分析23-27
• 3.3.1 底部支持系统的设计23-24
• 3.3.2 底部支持系统的有限元分析24-27
• 3.4 其他附属装置的设计27-29
• 3.4.1 辅助系统的设计27
• 3.4.2 空压机27-28
• 3.4.3 充气管28
• 3.4.4 支座28
• 3.4.5 活动轮28-29
• 3.5 本章小结29-30
• 第4章 总体设计30-42
• 4.1 总体设计的设计准则与设计方式30-31
• 4.2 总体建模及有限元分析31-34
• 4.3 理论基础34-35
• 4.4 承重范围的确定35-38
• 4.5 稳定性设计分析38-39
• 4.6 其他设计39-40
• 4.6.1 维修性设计39-40
• 4.6.2 安全性设计40
• 4.7 支撑位置的确定原则40-41
• 4.8 本章小结41-42
• 第5章 空气弹簧的参数对模态试验的影响分析42-67
• 5.1 模型简化42-43
• 5.2 空气弹簧支撑位置的影响43-48
• 5.3 空气弹簧支持刚度的影响48-54
• 5.4 附加质量的影响54-59
• 5.5 空气弹簧附加质量位置的影响59-66
• 5.6 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文72

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本文编号：585784